背景:痴呆患者中约30-40%的患者存在着血管性痴呆（Vascular Dementia,Va D）的病理表现。其中,由于小血管病变造成的慢性脑低灌注引起的皮层下缺血性血管性痴呆（Subcortical ischemic vascular dementia,SIVD）是血管性痴呆的一种常见亚型。SIVD多见于高血压、动脉硬化的患者及老年人。SIVD的脑白质病理改变包括少突胶质细胞损伤、脱髓鞘和脑白质稀疏化等,进而会导致进行性的认知功能障碍,严重影响患者的生活质量。虽然目前临床上利用胆碱酯酶抑制剂或血管扩张药可以缓解部分症状,但尚无针对性的能够减缓疾病进程的药物。因此,开发出具有神经保护作用的可持续治疗药物迫在眉睫。脑白质主要是由少突胶质细胞构成的髓鞘包裹神经元轴突而形成。并且,髓鞘的完整性是维持神经元功能、神经冲动的跳跃式传导以及正常认知功能的必要条件。研究发现,慢性低灌注脑白质损伤区域会发生髓鞘碱性蛋白丢失、少突胶质细胞凋亡、髓鞘脱失。虽然在某些脱髓鞘损伤中,少突胶质细胞前体细胞（OPCs）会增殖并迁移到目标轴突,并分化成成熟的少突胶质细胞形成髓鞘,但是在慢性低灌注引起的脑白质损伤中,髓鞘再生十分有限。因此,减轻少突胶质细胞的损伤是维持脑白质完整和正常神经功能、以及治疗慢性脑低灌注引起的脑白质损伤的重要途径。然而,目前尚缺乏能在慢性脑低灌注后对少突胶质细胞发挥保护作用的有效手段。在多项离体和在体研究中发现,胰岛素样生长因子-1（IGF-1）可抑制细胞凋亡并促进多种细胞生长。值得注意的是,有研究报道在cuprizone引起的脱髓鞘过程中IGF-1能够减少成熟少突胶质细胞的凋亡。经脑室内灌注的外源性IGF-1也可减轻胎羊短暂性脑缺血导致的脱髓鞘和少突胶质细胞损伤。此外,IGF-1/IGF-1受体（IGF-1R）的下调能够导致认知功能障碍,并与血管性痴呆发生相关。因此,IGF-1R有可能是减轻慢性脑低灌注引起少突胶质细胞损伤和认知功能障碍的潜在药物靶点。但是,由于IGF-1和其结合蛋白（IGFBP）形成的复合物IGFBP-IGF-1体积较大,且脂溶性较低,所以IGF-1通过被动扩散的方式穿过脑血屏障进入脑组织的量非常有限。因此,我们希望找到一种小分子药物,能够模拟IGF-1的活性并可以透过血脑屏障,从而有效的治疗SIVD。最近,在传统中药滇龙胆草中提取出的11种新型烷基苯甲酸酯（gentisides A-K）有促进神经元生长的作用。在这些新合成的龙胆苷类衍生物中,2,3-二羟基苯甲酸十四烷基酯（ABG-001）能够通过激活IGF-1信号通路促进PC12细胞生长。口服ABG-001也可通过原肌球蛋白受体激酶A（Trk A）促进海马齿状回新生细胞的生长,提示其可以通过血脑屏障并在脑内发挥促进神经再生的作用。然而,目前ABG-001对脑白质损伤的作用尚不清楚。综上所述,本论文旨在明确ABG-001在小鼠慢性脑低灌注模型中对脑白质损伤和认知缺陷的影响,并进一步探讨ABG-001通过激活IGF-1R发挥作用的机制。方法:本研究采用右侧颈总动脉结扎（r UCCAO）导致的C57BL/6J小鼠慢性脑缺血模型,采用免疫组化、Morris水迷宫和新事物识别等行为学实验研究ABG-001对脑白质损伤和小鼠认知功能障碍的影响。并利用药理学及sh RNA干扰等手段,结合离体少突胶质细胞株（Oli-neu）或原代培养的少突胶质细胞的氧糖剥夺（OGD）模型,探讨ABG-001的保护作用及作用机制。将ABG-001与潜在靶受体IGF-1R和Trk A进行分子对接,测定其与IGF-1R和Trk A的结合自由能和结合方式。通过对生化、血液学指标的观察和组织学评价,探讨ABG-001慢性给药是否存在潜在毒性作用。结果:首先,我们采用激光多普勒脑血流仪在r UCCAO术后观察右侧小鼠大脑的血流情况,结果发现,与假手术小鼠相比,损伤侧大脑的脑血流显著降低,证明了采用该损伤模型进行研究是可行的。我们通过r UCCAO手术4周后大脑胼胝体区域髓鞘碱性蛋白（MBP）的表达水平以及CC1标记的成熟少突胶质细胞的数量,来观察脑白质的损伤程度。结果发现,r UCCAO术后MBP表达水平明显降低,CC1标记的成熟少突胶质细胞数量也明显减少。与手术组相比,ABG-001治疗组MBP表达水平明显升高,CC1标记的成熟少突胶质细胞数量也明显增加,并且0.2 mg kg^-1剂量组的保护作用比0.05 mg kg^-1剂量组更为明显,提示ABG-001对慢性脑低灌注后的白质损伤具有保护作用。采用电镜在超微结构水平观察ABG-001对髓鞘完整性的影响,结果发现与r UCCAO手术组相比,给予ABG-001可以明显增加有髓轴突的数量。进一步,我们对有髓轴突进行了G-ratio统计（神经纤维轴突直径与总神经纤维（轴突+髓鞘）直径的比值）,将轴突分为薄髓轴突（G-ratio大于0.8且小于1）和厚髓鞘轴突（G-ratio小于0.8）。通常认为薄的髓鞘是再生的髓鞘,而厚的髓鞘是原本保留的髓鞘。结果发现,ABG-001显著提高了厚髓鞘轴突的占比,而薄髓鞘轴突的比例则没有明显改变,提示ABG-001可以通过减少脱髓鞘维持低灌注引起的白质损伤后髓鞘的完整性。同时,我们进行NF-200免疫组化染色观察ABG-001对轴突损伤的影响。与对照组相比,r UCCAO术后胼胝体区NF-200的表达水平明显降低,提示发生轴突损伤,而给予ABG-001则显著改善模型小鼠的轴突损伤。以上结果提示ABG-001可以减轻慢性脑低灌注后脑白质区的脱髓鞘和轴突损伤。进一步,我们采用Morris水迷宫实验和新事物识别实验研究ABG-001对小鼠学习记忆的影响。结果表明,在Morris水迷宫实验训练阶段,与假手术组相比,r UCCAO手术组小鼠寻找到隐藏平台潜时和到达隐藏平台的游泳距离明显增加,而ABG-001治疗组小鼠则表现出寻找隐藏平台潜时和到达隐藏平台的游泳距离都明显减少。在实验阶段,ABG-001治疗组与手术组相比也表现出穿越目标平台的次数明显增加,这些结果表明ABG-001可以改善手术后小鼠的空间记忆。在新事物识别实验中,r UCCAO手术后小鼠识别分数明显下降,给予ABG-001后则可以显著提高识别分数。以上结果提示,ABG-001可能通过减轻脑白质损伤改善慢性脑低灌注引起的认知障碍。我们还通过检测PDGFRa标记的OPCs的数量,探讨ABG-001对r UCCAO手术后早期OPCs的影响。结果发现在手术后3天,小鼠胼胝体区域OPCs数量略有增加,然而给予ABG-001对OPCs的数量没有影响。进一步,采用TUNEL检测凋亡细胞并与成熟少突胶质细胞标记物CC1共标记,探讨ABG-001对成熟少突胶质细胞凋亡的影响。结果发现r UCCAO术后3天,成熟少突胶质细胞的数量明显减少,而CC1与TUNEL共标的凋亡细胞的数量明显增加,给予ABG-001后成熟少突胶质细胞的数量显著增加,凋亡的少突胶质细胞数量则明显减少。以上结果进一步证明了ABG-001不是通过促进髓鞘再生而且通过减少脱髓鞘对慢性低灌注引起的脑白质损伤发挥保护作用。前期研究报道,IGF-1R和Trk A受体都与ABG-001的药理作用相关,因此我们通过分子对接实验研究了ABG-001与IGF-1R或Trk A受体之间的相互作用。结果实验表明,ABG-001比IGF-1R共结晶配体FUC具有更低的结合能,结合方式与FUC较为类似;而ABG-001与Trk A受体的结合能较其共晶体配体KWY高,结合方式与KWY略有不同。这提示ABG-001对IGF-1R亲和力较高,对Trk A受体的亲和力较低。进而在离体实验中,我们采用分化的少突胶质前体细胞株（differentiated Oli-neu）并结合氧糖剥夺（OGD）的体外损伤模型,观察ABG-001是否能减轻OGD后Oli-neu细胞的损伤。与对照组相比,OGD损伤可以显著降低成熟少突胶质细胞的存活率,给予ABG-001则表现出浓度依赖性的改善OGD诱导的少突胶质细胞损伤。但ABG-001对未经OGD处理的分化后的Oli-neu细胞株没有明显影响。同时,在OGD处理后,ABG-001对未分化的Oli-neu细胞株的存活没有明显影响。在原代培养的成熟少突胶质细胞中,ABG-001也在OGD后发挥了抗凋亡作用。以上结果,进一步验证了我们在体实验中的结果,即ABG-001的保护作用是通过减轻成熟少突胶质细胞的损伤来实现的。进一步我们研究了ABG-001是否是通过IGF-1R发挥保护作用。结果发现,ABG-001对OGD诱导的少突胶质细胞损伤的保护作用能够被IGF-1R的拮抗剂PPP所逆转。同样,利用sh RNA敲减IGF-1R表达也可以逆转ABG-001对OGD诱导的少突胶质细胞损伤的保护作用。另一方面,Trk A拮抗剂GW441756对OGD后ABG-001的保护作用则没有抑制作用,提示Trk A不参与ABG-001对少突胶质细胞损伤的保护。在体实验中,我们也发现IGF-1R的拮抗剂PPP可以完全逆转ABG-001在r UCCAO术后早期对少突胶质细胞损伤的保护作用。因此,以上结果证明了ABG-001可以通过IGF-1R减轻慢性大脑低灌注或OGD引起的少突胶质细胞损伤。为了考察ABG-001药物的安全性,我们评估了慢性给药对小鼠血、生化指标和肝肾组织结构的影响。结果发现,与对照组相比,0.2 mg kg^-1 ABG-001治疗组小鼠的体重、肝脏和肾脏的重量、组织结构和血、生化指标均没有明显差异,这提示了ABG-001慢性给药具有安全性。结论:ABG-001可通过IGF-1受体减轻慢性脑低灌注引起的少突胶质细胞凋亡、髓鞘丢失等脑白质损伤,改善认知功能。并且由于ABG-001具有相对安全的特性,ABG-001可作为治疗慢性脑低灌注所致SIVD的潜在候选药物。