第一部分脑部微环境与Micro RNA-107的关系阿尔兹海默病(Alzheimer′s Disease,AD)是一种神经退行性疾病,是老年人中最常见的痴呆病症。阿尔兹海默病已经成为继心脏病、肿瘤、中风之后,老年人的第四大死亡病因。虽然到目前为止AD的发病机理还不是很清楚,但β淀粉样蛋白Aβ聚集沉积在AD病理过程中起关键作用已较为明确。Aβ是由淀粉样前体蛋白(APP)经β分泌酶(BACE1)和γ分泌酶催化衍生而来,其中BACE1是这一生物过程的限速酶,提示BACE1的调控机制可能与AD的发生和进展密切相关。微小RNA(mi RNA)是一类非编码小分子,由约22个内源性单链核苷酸组成,是在动物和植物的保守进化过程中发现的一类基因调节分子。已有研究提示,mi R-107是能调控BACE1表达水平的mi RNA,本课题的前期临床样本研究中,发现mi R-107在轻度认知功能障碍(MCI)和AD患者中明显低于非痴呆型患者,提示mi R-107与AD患者早期脑内BACE1增加及Aβ生成增加密切相关。值得关注的是,年龄是阿尔兹海默病最直接的一个患病标准,而老年人的重要脑部特征体现为对脑部微环境改变的调节能力下降,具体表现为轻度内质网应激、轻度氧化应激、炎症、缺氧和葡萄糖缺乏。本课题拟研究脑部微环境变化是否会通过影响mi R-107的表达来增加BACE1的表达,旨在揭示影响mi R-107的病理条件,加深对AD发生发展的认识。我们在细胞水平上模拟脑部微环境的病理状态,采用蛋白免疫印迹方法发现,轻度内质网应激和炎症条件能明显增加BACE1蛋白的表达,采用实时荧光定量PCR方法,从m RNA水平上得到与蛋白水平一致的实验结果。我们想知道mi R-107是否会在这一过程中起到作用,所以首先采用实时荧光定量PCR检测mi R-107的表达水平,结果发现,轻度内质网应激和炎症条件下mi R-107均没变化。在轻度内质网应激条件下,进行细胞转染mi R-107类似物和抑制剂,进一步证实mi R-107在BACE1的上调过程中没起到调节作用。上述结果提示脑部微环境的改变可以影响BACE1的表达,但作用机制可能与mi R-107的表达变化无关。第二部分化合物HX24促突起生长作用研究神经生长因子(nerve growth factor,NGF)是一种对神经细胞起营养作用的多肽分子,对神经细胞的生长发育、递质的合成及细胞的凋亡、轴突的生长等生命活动起着重要作用。它与包括阿尔兹海默病在内的多种疾病的发生、发展有关,且无论是它本身水平的改变或者是它的受体水平或功能的改变都对这类疾病的病理生理学功能具有重要影响。已有多项研究表明,NGF对阿尔兹海默病具有潜在治疗作用。但是作为药物制剂,NGF的药代动力学性质差,分子量较大,半衰期短,不稳定,不易跨越血脑屏障,较高的价格等弱点,使NGF很难大规模应用于临床治疗。因此,人们需要寻找具有类似NGF生物活性的,药代动力学性质高,副作用少的小分子化合物作为解决这一难题的有效途径。为了寻找具有促神经分化活性的小分子,本课题以大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤细胞PC12(rat pheochromocytoma cells)作为研究模型,在细胞形态观察的基础上,对12个小分子化合物进行了活性筛选,选择效果较好的化合物HX24作为研究对象,采用Western blot等实验方法对其作用机制进行了研究。初步确定化合物HX24是通过MEK-ERK1/2-CREB这条信号通路来促进PC12细胞突起生长,为HX24作为类神经生长因子作用的候选药物提供了部分依据。