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工作目的:阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种不可逆转的神经退行性疾病,以认知功能障碍、记忆损害及行为异常为主要临床表现.是最为常见的痴呆类型。AD的主要病理特征为β淀粉样蛋白(beta amyloid,Aβ)异常聚集形成的老年斑(senile plaque,SP),tau蛋白异常磷酸化形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangle,NFT)以及神经元死亡。目前认为,Aβ级联反应假说是AD的主要发病机制之一。越来越多的研究认为,Aβ引起的突触功能损伤在AD早期发病过程中发挥重要作用。早期干预,保护突触功能可延缓认知功能障碍的发生。突触后致密物93(postsynaptic density93,PSD-93)是膜结合鸟苷酸激酶(membrane-associated guanylate kinase,MAGUK)家族的主要成分之一,并与突触可塑性密切相关。本研究主要探讨:1)进一步阐明PSD-93在AD发病中的表达及作用;2)改变PSD-93表达对AD模型小鼠认知功能影响;3)探讨其对认知功能影响的可能机制。研究方法:我们采用旷场实验、Morris水迷宫、条件恐惧实验等行为学方法,研究6月龄APP/PS1小鼠认知功能的变化。采用western blot、免疫荧光检测APP/PS1小鼠皮层及海马MAGUK家族尤其是PSD-93蛋白表达情况。构建PSD-93过表达慢病毒,立体定位注射入6月龄APP/PS1小鼠双侧海马,1月后对小鼠进行认知功能相关的行为学检测。运用电生理技术检测小鼠海马LTP变化。运用western blot方法检测PSD-93过表达小鼠海马中MAGUK家族、生长抑素受体(somatostatin receptor,SSTR)家族及Aβ代谢酶谱表达变化。运用ELISA及免疫荧光方法检测小鼠海马中Aβ含量变化。运用免疫共沉淀及免疫荧光技术检测PSD-93与SSTR4结合情况。对原代神经元进行PSD-93进行敲减及过表达处理,采用western blot、定量PCR及免疫共沉淀技术探究PSD-93对SSTR4泛素化降解的影响。同时,对PSD-93-/-小鼠进行认知行为学评估,运用western blot检测MUGUK家族表达变化。结果:6月龄APP/PS1小鼠Morris水迷宫及条件恐惧实验明显结果提示其认知功能明显受损。进一步运用western blot及免疫荧光技术研究发现,6月龄APP/PS1小鼠海马中PSD-93表达明显降低,提示APP/PS1小鼠认知功能损害可能与PSD-93表达减少有关。脑内PSD-93过表达组APP/PS1小鼠Morris水迷宫及条件恐惧实验成绩显著提高,提示其海马依赖的记忆功能得到改善。Western blot实验结果提示,PSD-93过表达对PSD-95、SAP-97、SAP-102和Syn的蛋白表达无明显影响。PSD-93过表达明显增强小鼠海马CA1区LTP。然而,PSD-93过表达能明显升高海马SSTR4表达,提示认知功能改善可能与SSTR4增加有关。PSD-93过表达能明显减少可溶性、不可溶性及FA可溶性Aβ1-40含量,明显减少可溶性Aβ1-42含量。通过检测Aβ代谢相关酶的表达情况发现,PSD-93过表达能明显增加海马脑啡肽酶(neprilysin,NEP)的表达。采用免疫共沉淀及免疫荧光技术检测验证了PSD-93与SSTR4存在结合,PSD-93敲减可介导胞膜SSTR4表达减少。采用q-PCR及免疫共沉淀技术分析发现,PSD-93能显著影响SSTR4的泛素化水平。与野生型(wildtype,WT)小鼠相比,PSD-93-/-小鼠认知功能明显下降。结论:PSD-93在APP/PS1小鼠认知功能损害中发挥重要作用,过表达PSD-93明显减轻APP/PS1小鼠的突触功能障碍及认知损害,其机制可能是通过与SSTR4相互结合并影响其泛素化,进而进而影响Aβ代谢有关。