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第一部分阿尔茨海默病中早期生长反应因子1对乙酰胆碱酯酶的调控机制我们的前期研究表明,早期生长反应因子1(early growth response-1,EGR1)可能在维持阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)临床前期胆碱能系统功能完整以及在AD晚期神经退行性疾病中起到重要作用。为了探索EGR1在其中的具体工作机制,我们首先对我们合作组针对AD不同进展阶段人脑前额叶(prefrontal cortex,PFC)样本进行的人类全基因组微阵列研究数据进行数据挖掘,聚焦于EGR1和AChE在AD进程中的表达变化及其相关性。我们在覆盖了从正常对照组(Braak 0期)到AD晚期(Braak Ⅵ期)的49例样本发现,PFC内EGR1-mRNA于AD早期增高而于AD晚期减低,乙酰胆碱酯酶(acetylcholinesterase,AChE)mRNA于AD全程保持稳定且于AD晚期轻度减低。EGR1-和AChE-mRNA水平之间存在正相关,尤其在Braak Ⅵ期更为显著。我们继而于3-12月龄三转基因AD(triple-transgenic AD,3xTg-AD)模型小鼠额叶中研究了 EGR1-和 AChE-mRNA 表达水平,发现与年龄、性别相匹配的野生型(wild-type,WT)小鼠相比,3xTg-AD小鼠额叶中EGR1-和AChE-mRNA水平均显著减低。此外,WT和3xTg-AD小鼠于全组以及各年龄组中,EGR1-和AChE-mRNA水平之间均存在显著正相关。因此,3xTg-AD小鼠并不适合用于研究临床前期或AD早期脑活性激活的现象及相关基因表达。继而我们于SY5Y细胞系采用质粒转染分别上调和下调EGR1表达,发现AChE在mRNA和蛋白水平均随之发生同向改变;于EGR1过表达的细胞系中进行双荧光素酶检测,对潜在EGR1结合位点进行突变,并通过电泳迁移率变动分析实验(EMSA)以研究EGR1位于AChE基因启动子上的功能性结合位点,发现在三个潜在结合位点中靠近转录起始位点的两个结合位点有效参与了 EGR1直接上调AChE表达,这一调控过程可能显著参与了脑内胆碱能系统功能于AD进程中的动态变化过程。第二部分临床前期阿尔茨海默病内嗅皮层中病理标记物表达的性别差异阿尔茨海默病(AD)的发病具有性别差异,女性比男性更容易罹患AD且病理程度更为严重。但是,具体机制尚未被阐明,其中重要原因之一是缺乏来自人脑组织样本的神经生物学证据,也即参与AD发病的分子病理学性别差异。我们计划于死亡后人脑样本揭示AD相关蛋白,即β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)和过磷酸化Tau蛋白(hyperphosphorylated Tau,p-Tau)沉积是否存在性别差异,为探寻AD发病的性别差异机制奠定基础。我们分析了从荷兰人脑库(Netherlands Brain Bank,NBB)获得的648例覆盖了从正常对照组(Braak 0期)到AD晚期(BraakⅥ期)个体的Braak分期和淀粉样蛋白评分百分比分布,发现女性大脑AD病理累积和进展较男性更为严重。在没有被临床诊断为痴呆症(AD临床前期)个体的内嗅皮层组织样本,我们通过4G8抗体对Aβ进行免疫组织化学染色,AT8抗体对p-Tau进行染色,并采用图像分析技术定量染色结果,发现AD临床前期女性内嗅皮层中p-Tau表达量显著高于男性。我们进一步采用含有人TauV337M/R406W基因慢病毒感染SY5Y细胞(Taumut-SY5Y)以构建p-Tau过表达环境,发现p-Tau转染的细胞内EGR1和AChE表达水平均显著增高。这些结果显示:女性在AD早期内嗅皮层即显示p-Tau的累积严重于男性,p-Tau于AD早期可能上调了神经元活性,包括上调细胞内EGR1、AChE等分子表达。未来尚需全面探索在AD进程中,尤其是AD早期阶段,EGR1在AD病理的性别差异机制中对胆碱能系统活性(包括乙酰胆碱的生产、灭活)的动态调控及分子机制。