目的:阿尔茨海默病(AD)是全球发病率最高的一种痴呆,是一种新兴的全球性常见疾病。痴呆也是老龄化社会面临的一大难题。阿尔茨海默病(AD)是老年患者中最常见的痴呆类型,其特征是认知功能的逐渐衰退,通常始于记忆力的减退。据估计,全球痴呆患病人数高达4400万,预计到2030年将达到6600万,到2050年将达到1.15亿,其中约三分之二的患者生活在发展中国家。AD的特征是细胞外淀粉样蛋白(Aβ)斑块的沉积,细胞内Tau病理学的渐进进展。可溶性Aβ和磷酸化Tau蛋白的增多,以及不溶性Aβ斑块与神经元纤维缠结(NFTs)一起的沉积,代表了最常见、晚发型的AD(LOAD)的病理特征。可溶性Aβ和磷酸化Tau蛋白(p-Tau)同时出现时,可引起从微管上的Tau蛋白解离,引起轴索结构的崩解,神经元突触功能的障碍,最终导致神经细胞坏死。Aβ与Tau蛋白在细胞外结合生成可溶性稳定复合物,促进老年斑(senile plaques,SP)与NFTs的大量沉积。Tau蛋白是一种微管结合蛋白,当它在多个位点被高度磷酸化时,与微管分离,并聚集在神经元上,导致微管装配和功能损伤。我们还不清楚Aβ淀粉样蛋白在Tau蛋白超磷酸化过程中的分子作用机制。目前研究结果提示,多种病理过程都与AD有关。然而,β-淀粉样级联假说和淀粉样蛋白(Aβ)毒性假说已经主导了AD几十年的研究。大脑淀粉样蛋白(Aβ)的沉积被认为是AD中的一个中心事件,AD因果关系的主导理论是淀粉样级联学说。最新的理论表明,特别是在高毒性的寡聚体中,Aβ的沉积是主要的致病因素,下游导致了Tau蛋白超磷酸化,NFTs的形成,最终导致了突触功能衰竭和神经元的坏死。虽然在一百多年前第一次发现了AD,并且在理解疾病的病因方面已经取得了很大的进展,但是仍然没有有效的治疗方法或者明确的诊断方法。为预防和治疗AD,现在对许多治疗干预措施进行了研究,这些方法中最令人兴奋和先进的是疫苗接种。从动物模型中获得的结果显示,主动和被动免疫疗法具很大的潜力。在许多AD动物模型试验中,针对Aβ的主动和被动免疫疗法都取得了成功。然而,到目前为止,在人类研究中,从这些方法中获得临床益处的证据非常有限,这可能与免疫接种开始的时机过晚有关。另外的实验结果揭示,异常Tau蛋白在AD患者的学习记忆障碍和神经细胞变性的形成发展过程中发挥关键的作用。相关研究聚焦在过度磷酸化Tau蛋白上,还未曾发现Tau蛋白突变基因,还没有尝试同时针对AD这两种主要病理病变的方法。未来更有效的免疫调节方法的设计将需要针对AD病理学的各个方面,特别是Aβ寡聚体和磷酸化tau蛋白。既往成功免疫治疗研究中出现的至关重要的问题,包括确定理想的目标和治疗的时机。为了更好地理解AD发病的病理机制,我们需仔细分析Tau蛋白和Aβ之间的相互作用,来确定有前景的AD治疗研究方向。设计最佳的免疫疫苗,应该既特异又安全。因此,本实验拟通过疫苗主动免疫手段,努力寻找特异的Aβ疫苗免疫抑制tau蛋白的过度磷酸化途径,以及疫苗免疫的适宜时机。为了建立一种有效清除Aβ沉积并抑制tau蛋白过度磷酸化的疫苗,本研究构建了能够避免在使用疫苗时发生脑膜炎、血管性水肿和脑微出血的Aβ3-10-KLH多肽疫苗,试验研究了Aβ3-10-KLH多肽疫苗在APP/PS1/tau三转基因小鼠(3xTg-AD)模型中的体内效果,在与AD疾病的早期阶段相对应,尚未表现出了类似于痴呆症的行为和心理症状的1月龄(3xTg-AD)小鼠模型开始免疫治疗。在报告中,我们研究了Aβ3-10-KLH多肽疫苗在认知功能上的免疫治疗效果,以及在3xTg-AD小鼠上的Tau病理学。我们发现,Aβ3-10-KLH多肽疫苗免疫后产生了很高的抗Aβ抗体,并减少了转基因小鼠脑组织Tau蛋白磷酸化和神经元纤维缠结,3xTg-AD的认知功能在Aβ3-10-KLH多肽疫苗主动免疫治疗下得到了的改善。抗Aβ抗体的增高与Tau超磷酸化减少和认知能力的提高有显著的相关性。本研究结果提供了能够预防和治疗AD的新型疫苗,提供了Aβ疫苗主动免疫的适宜时机,提供支持β-淀粉样蛋白级联反应学说的相关证据。我们的研究证明了使用Aβ3-10-KLH多肽疫苗作为预防和治疗阿尔茨海默病的治疗方法的潜力。研究方法:Aβ3-10-KLH多肽疫苗由血蓝蛋白(KLH)与Aβ3-10肽段相结合,由南京金斯康公司合成。将Aβ3-10-KLH多肽疫苗通过皮下注射的方式免疫3xTg-AD小鼠,PBS以同样的方式皮下注射小鼠,作为阴性对照组,并且用野生型鼠作对照组。本研究使用ELISA方法检测抗Aβ抗体的浓度,Tau蛋白磷酸化和神经元纤维缠结通过免疫组化染色、Western blot、脑匀浆的方式进行测定,使用Morris水迷宫检测APP/PSl/Tau三转基因鼠的认知功能,同时与PBS阴性对照组、野生型鼠对照组进行结果的对比。结果:1、抗Aβ抗体可以通过ELISA的方法进行检测,Aβ3-10-KLH疫苗产生了高水平抗Aβ抗体浓度。2、在使用Aβ3-10-KLH疫苗进行7次免疫之后,各组进行了水迷宫的行为学检测,PBS对照组小鼠和野生型小鼠都分别用作对照组。3xTg-AD小鼠的认知功能通过Aβ3-10-KLH疫苗的免疫,得到了显著的改善。3、经过7次Aβ3-10KLH疫苗免疫之后,3xTg-AD小鼠的脑组织通过免疫组化染色、western blot、脑匀浆进行了检测。PBS组小鼠和野生型小鼠作为对照组。Aβ3-10-KLH疫苗免疫组与PBS组相比总Tau、p-Tau和不可溶性Tau蛋白的减少程度有明显差异。结论:1、通过ELISA方法进行检测证实,Aβ3-10-KLH疫苗免疫3xTg-AD鼠可以在其体内产生高水平的抗Aβ抗体;2、Aβ3-10-KLH疫苗早期免疫可以明显减少3xTg-AD鼠脑内总Tau、P-Tau和不可溶性Tau蛋白;3、Aβ3-10-KLH疫苗早期免疫可以改善3xTg-AD鼠的认知功能。