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目的：阿尔茨海默症(Alzheimers disease，AD)是多发于老年人群的一种慢性神经退行性疾病，脑内出现老年斑、神经元纤维缠结、突触数目减少、神经元缺失等是其主要病理特征，临床表现为记忆力衰退、判断力和理解力下降等。作为脑内含量丰富的微量营养元素，硒含量随年龄的增长而逐渐降低，硒水平与认知能力密切相关。硒代蛋氨酸(Se-Met)是体内硒的主要贮存形式;前期研究发现，Se-Met长期治疗能够显著改善三转基因AD(3×Tg-AD)小鼠的认知功能，降低tau蛋白及其磷酸化水平，促进突触前后蛋白的表达;首次证明了Se-Met在AD治疗中的潜力。然而Se-Met对AD治疗作用的具体机制目前尚未明确。因此，进一步研究Se-Met对AD多方面的治疗作用及其相关机制具有非常重要的意义。 方法及内容：本文选用4月龄或8月龄3×Tg-AD小鼠，以6μg/ml的Se-Met给药治疗12周后，采用Morris水迷宫、电跳台等实验检测小鼠行为学功能;western-blot、免疫染色、透射电镜、活体成像等不同的生物化学方法分别研究了Se-Met对AD小鼠脑内Aβ病理通路的影响、对tau蛋白磷酸化及自噬对其清除的调控作用、对神经元突触损伤的修复作用;此外进一步探究了Se-Met对AD小鼠嗅球组织中神经病理学的改善作用以及与硒酵母(Se-yeast)对AD治疗作用的差异性。 结果：1）Se-Met作用12周后，8月龄3×Tg-AD小鼠脑内Aβ沉积明显减少，海马和皮层区Aβ寡聚体表达水平显著降低;进一步检测发现，APP水平无明显变化，而BACE1以及sAPPβ蛋白表达水平均显著下降;同时，AD小鼠脑内海马和皮层区硒水平显著提高，海马区TrxR、GPx的活性及还原性GSH的含量均显著增加。而硒蛋白SelP、SelR以及硒酶GPx的表达水平均无明显变化。2）Morris水迷宫实验中，Se-Met显著降低8月龄3×Tg-AD小鼠的逃避潜伏期，提高小鼠在原平台象限停留的时间及穿越次数;电跳台实验中，Se-Met组小鼠的行为错误次数显著减少，在安全平台停留时间显著延长;同时小鼠海马和皮层区以及原代神经元中，总tau及pS404-tau蛋白表达水平显著下降，pGSK3β/GSK3β和pAkt/Akt的比值显著增加，而p-PP2A/PP2A的比值显著降低。进一步检测发现，Se-Met作用后，AD小鼠脑内及原代神经元中LC3Ⅱ的水平显著升高，pAMPK/AMPK的比值显著增加，而mTOR、p-mTOR、p70S6K、p-p70S6K蛋白的表达水平均显著降低;且p62蛋白的表达水平显著下降，但成熟型Cathepsin D的蛋白水平显著提高;mTagRFP-mWasabi-LC3串联质粒转染N2asw细胞系并观察发现，红色荧光明显增强。3）免疫荧光标记Neurofilament蛋白发现:Se-Met作用后，4月龄3×Tg-AD小鼠脑内神经元轴突、树突及树突棘的数量明显提高;进一步应用颅窗(thin skull)技术动态观察荧光AD小鼠发现，不同形态的神经元树突棘数量均显著增加;且Se-Met显著提高突触蛋白Synaptophysin和PSD95的表达水平及突触数量;同时NMDAR2B受体、Src和Fyn激酶的表达水平显著降低，而pERK/ERK及pCREB/CREB的比值显著升高;Se-Met显著提高AD小鼠在旷场实验中跨越格数、垂直站立次数、粪便行为及运动能力。4）4月龄3×Tg-AD小鼠经Se-Met治疗后，脑内嗅球组织中Aβ的表达和沉积显著降低，APP、BACE1蛋白的表达水平均显著下降;总tau、pS404-tau蛋白、CDK5激酶水平显著降低，pGSK3β/GSK3β比值明显增加，GFAP和CD45蛋白表达水平也显著降低;同时神经元中尼氏小体的数量以及NeuN的阳性区域明显增加。5）4月龄3×Tg-AD小鼠经Se-Met和Se-yeast同时给药12周后，体内硒水平均显著提高，且Se-Met较Se-yeast对AD小鼠体内硒含量增加的更为显著;两种药物分别可以降低AD小鼠体内不同组织器官中丙二醛的含量，提高超氧化物歧化酶及硒酶GPx、TrxR的活性;Se-yeast组较Se-Met组小鼠的逃避潜伏期降低、脑内Aβ寡聚体及总tau水平的降低更加显著，而Se-Met较Se-yeast更显著地降低了小鼠脑内pS404-tau蛋白的水平;除硒元素以外，Se-yeast中含有少量的B族维生素和维生素E。 结论：1）Se-Met能够提高硒酶活性，增强AD小鼠脑内抗氧化能力，从而抑制BACE1调控的APP剪切过程，降低3×Tg-AD小鼠脑内Aβ的水平。2）Se-Met通过调控Akt-GSK3β/PP2A信号通路，降低AD小鼠脑内tau蛋白的过度磷酸化;通过抑制AMPK-mTOR-p70S6K信号通路，激活自噬起始;促进自噬体与溶酶体的融合及降解能力、增强自噬活力，加强AD小鼠脑内异常tau蛋白的清除;从而改善tau蛋白的病理变化及AD小鼠的学习记忆能力。3）Se-Met能够促进神经元与神经元之间的相互交错、联系，提高树突棘的数量，增强神经元突触密度，抑制谷氨酸受体的释放，修复受损的神经元及突触，从而在行为学上表现为兴奋性增强，自由活动增多，应激性焦虑行为明显等。4）Se-Met能够抑制AD小鼠脑内嗅球组织中Aβ的产生和聚集，改善嗅球组织中tau蛋白的病理变化;降低神经胶质细胞的炎症反应，抑制神经元凋亡，增强神经元的活力，修复3×Tg-AD小鼠嗅球组织中神经元的病理损伤。5）Se-Met相较于Se-yeast其补硒效果更为强势;但Se-yeast较Se-Met对AD小鼠学习记忆能力的改善作用更加明显，这可能与Se-yeast中含有少量的B族维生素及维生素E有关，且为今后扩大Se-yeast药品及保健品的使用范围提供了依据。本研究首次证明了Se-Met对3×Tg-AD小鼠脑内Aβ病理、突触损伤以及嗅球组织中神经病理学的的改善作用以及硒化合物在AD病理中通过调控自噬改善tau蛋白病理的作用，为Se-Met成为防治AD的多靶点药物提供了更充分的实验依据。