阿尔茨海默病区域选择性损伤的机制研究和治疗新策略

摘要

目的：以阿尔茨海默病区域选择性损伤的内在机制为出发点，探讨小脑神经元代谢物对大鼠和转基因小鼠大脑皮层和海马区β淀粉样蛋白（β-Amyloid，Aβ）含量的影响及可能的作用机制，同时探讨不同脑区PPARg 活性差异在阿尔茨海默病区域选择性损伤中的作用及作用机制，并由此提供一种治疗阿尔茨海默病的新思路。
　　 方法：利用脑立体定位仪第四脑室抽取小脑脑脊液或通过细胞培养收集并浓缩小脑条件培养基，注射到大鼠及转基因小鼠的侧脑室内，饲养一周后，断头法处死取海马及皮层组织，通过免疫组织化学、荧光染色和酶联免疫吸附试验检测大脑皮层和海马区的Aβ含量和Aβ斑块沉积量，并用Western Blot的方法检测胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme，IDE）和中性内肽酶（neprilysin，NEP)的表达情况。
　　 同时，利用脑立体定位仪向APP/PS1转基因小鼠的第四脑室中注入PPARg抑制剂GW9662，饲养一周后进行行为学检测，然后断头法处死取海马及皮层组织，通过酶联免疫吸附试验、荧光染色和免疫组织化学检测小脑Aβ含量和Aβ斑块沉积量，并用Western Blot的方法检测胰岛素降解酶（insulin-degrading enzyme，IDE）的表达情况。
　　 结果：大鼠小脑脑脊液自体输入减少其海马区Aβ斑块沉积，降低其大脑皮层中可溶性和不可溶性Aβ的含量，并上调大鼠大脑皮层区IDE的表达；小脑条件培养基中的小脑神经元代谢物可以促进神经元对Aβ的清除，并降低APP/PS1转基因小鼠皮层和海马中的Aβ含量和斑块沉积量，改善APP/PS1转基因小鼠的学习记忆能力，同时使得海马神经元IDE及NEP的表达量增加。另外，小脑脑脊液中的小脑神经元代谢物同样也能降低APP/PS1转基因小鼠皮层和海马中的Aβ含量和斑块沉积量，并改善APP/PS1转基因小鼠的学习记忆能力。此外，抑制APP/PS1转基因小鼠小脑的PPARg活性可以显著增加其小脑可溶性Aβ和不可溶性Aβ的含量，增加小脑Aβ斑块沉积量，并使得APP/PS1转基因小鼠的运动协调功能发生障碍；同时，小脑IDE的表达存在显著下调。
　　 结论：小脑神经元代谢物可以降低大鼠及APP/PS1转基因小鼠大脑皮层和海马区内的Aβ含量及改善APP/PS1转基因小鼠的认知障碍。这种保护作用是通过上调IDE和NEP的表达来实现的；并且小脑PPARg的高活性对于AD的病理损伤也具有抵抗作用，这种保护作用可能是通过上调IDE的表达、增加Aβ的降解从而实现小脑对AD病理损伤抵抗的。以上研究结果为阿尔茨海默病区域选择性损伤的机制做出了积极的探索，并为阿尔茨海默病的临床治疗提供了一个新的思路。