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研究背景甲基苯丙胺(Methamphetamine,METH)致神经退行性变的机制主要包括神经元兴奋性毒性、线粒体功能障碍及自噬功能受阻等。帕金森病致病蛋白α-突触核蛋白(α-synuclein,α-syn)可介导METH诱导的中枢神经毒性,同时伴有阿尔茨海默病致病蛋白微管相关蛋白Tau的磷酸化水平的升高。本课题组前期研究发现抑制α-syn可缓解METH诱导的Tau的磷酸化,基于此,本研究拟通过敲除α-syn鼠,制作慢性METH模型,通过检测相关蛋白水平,观察小鼠相关脑区病理改变,探讨α-syn对Tau磷酸化的影响,以及此过程在METH诱导的神经退行性病变中的具体机制。此外,由于足细胞与神经元结构及功能的相似性,本研究一并探讨了 Tau磷酸化在METH诱导的足细胞损伤中的机制。目的研究α-syn对Tau磷酸化的影响,p-Tau分别在METH致神经退行性变及肾毒性中的作用机制。方法第一章通过免疫组织化学染色及超微结构观察METH作用黑质及海马病理改变,以及敲除α-syn对这些病理改变的影响。第二章通过免疫蛋白印迹及免疫组织化学染色检测METH作用后α-syn及不同磷酸化位点Tau在黑质及海马区域的表达水平,以及敲除α-syn对Tau磷酸化水平、微管数量及自噬溶酶体形成的影响。第三章通过免疫组织化学染色检测GSK3β及CDK5的表达水平,探讨α-syn对Tau磷酸化的具体机制;第四章通过组织病理学及免疫组织化学技术检测GSK3β、p-Tau以及足突蛋白 Synaptopodin 及 Podocalyxin like 1 表达水平,探讨 GSK3β—p-Tau 在 METH致肾病理改变及足细胞损伤中的作用。结果第一章(1)METH作用后,升高的α-syn主要在海马CA1、CA2及CA3的始层、锥体层、分子层及辐射层;在亚细胞层面上,α-syn主要聚集在神经元线粒体及髓鞘内;(2)METH作用后可导致线粒体空泡化、髓鞘崩解形成髓鞘球样结构及突触囊泡减少;黑质-纹状体系统DA能神经元及海马神经元数量减少;胶质细胞数量增加;敲除α-syn可缓解以上病变。第一章(1)METH作用后海马及黑质α-syn单体及多聚体水平明显升高;(2)METH慢性模型中,黑质及海马核团α-syn的表达升高与p-Tau表达升高存在正相关关系。(3)METH可使p-Tau水平升高;使微管解聚,数量减少;自噬体与溶酶体融合障碍;而敲除α-syn可缓解METH诱导的p-Tau水平的升高、以及微管数量的降低及自噬体溶酶体融合障碍;第三章在METH可使黑质及海马区域GSK3β向活化型转变,使CDK5表达水平上调,而敲除α-syn可使活性型GSK3β及CDK5表达水平下调;第四章METH可诱导肾小球病理改变及纤维化;使活化型GSK3β与Tau磷酸化水平升高;造成足细胞足突蛋白Synaptopodin及Podocalyxin like 1降低;在METH慢性模型中,LiCl可缓解肾小球病理改变及足突损伤,降低活化型GSK3β与Tau水平,以及上调Synaptopodin及Podocalyxin like 1水平;黄酮类药物木犀草素也可缓解METH诱导的肾小球病理改变及足突损伤、活化型GSK3β与Tau水平的升高以及Synaptopodin及Podocalyxin like 1水平的降低。结论(1)METH可导致α-syn水平的升高,α-syn可直接损伤线粒体、髓鞘及突触囊泡,间接损伤作用为α-syn通过GSK3β及CDK5促进Tau磷酸化,微管解聚,自噬体与溶酶体融合障碍,自噬受阻,直接损伤作用与间接损伤作用共同导致神经退行性病变;(2)METH可激活GSK3β—p-Tau通路损伤肾足细胞,LiCl及木犀草素可通过抑制GSK3β缓解METH诱导的病理改变及足细胞损伤。