研究背景和目的：阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)是一种发生于老年前期或老年期的中枢神经系统退行性病变,主要以进行性的记忆认知功能障碍、人格性格改变为特征,其主要病理特征为老年斑形成(senile plaques, SP)、神经原纤维缠结沉积(neurofibrillary tangles, NFTs)、海马锥体细胞颗粒空泡变性以及神经元缺失等。伴随着社会老龄化进程日益增快,AD的发病率逐年升高,当前已经成为严重的社会问题。然而,迄今为止AD的发病原因以及发病机制仍未明确。大量研究证据证实进行性神经元脱失和脑内神经炎症在AD病理过程中起到核心作用。目前,临床上仍然缺乏治疗AD的有效手段。因而,寻找有效可行的AD治疗方法,具有重要的医学意义和社会意义,是神经病学领域研究亟需解决的关键问题,也是每一位神经科学工作者面临的巨大挑战。近年来,伴随着分子生物学以及医学生物工程的高速发展,基因治疗为人类防治AD带来了希望。本实验采用C57BL/6小鼠作为研究对象,采用Aβ1-42双侧海马直接注射建立AD动物模型,用两个剂量滴度的慢病毒介导的三种转录因子组合(Ascll-Brn2-Pax6)进行干预治疗。观察慢病毒介导的三种转录因子组合对Aβ1-42海马注射小鼠学习记忆能力及海马神经损伤的影响,进一步探讨慢病毒介导的三种转录因子治疗改善AD小鼠学习记忆能力的作用机制,以寻求预防和治疗AD新的途径和方法。研究方法：本研究共选用40只C57BL/6小鼠,并随机分为4组,分别为假手术组,AD模型组(Ap1-42造模组),低滴度病毒治疗组(病毒滴度为1.0x109TU/m1)和高低度病毒治疗组(病毒滴度为1.5x109TU/m1),每组10只。本实验采用小鼠双侧海马立体定向注射Aβ1-42的方法建立AD小鼠模型；造模前3天将两种滴度剂量慢病毒介导的三种转录因子ABP混合液体分别注入对应实验组的小鼠双侧海马中(假手术组用同体积的生理盐水代替),然后在造模后一周即治疗后10天对实验小鼠进行水迷宫实验,观察各组小鼠学习记忆能力。水迷宫实验结束后取小鼠脑组织制作石蜡切片,通过HE染色方法观察小鼠海马组织形态学的改变,此外,利用组织蛋白芯片筛选各组实验小鼠海马组织中蛋白表达水平变化,探讨AD小鼠学习记忆能力下降的原因以及治疗过程中可能的蛋白水平机制。研究结果：水迷宫实验结果显示,相比于假手术组小鼠,AD模型组小鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.05),目标象限游泳时间占游泳总时间百分比以及穿越平台次数显著减少(P<0.05)。而与模型组小鼠相比较,高病毒或者低病毒介导的ABP基因治疗组的小鼠逃避潜伏期缩短,在目标象限游泳时间占总时间百分比以及穿越平台的次数明显增多,且结果具有统计学差异,提示慢病毒介导三种转录因子ABP治疗可显著改善Aβ1-42诱导的AD小鼠空间辨别学习记忆障碍。HE染色显示假手术组小鼠海马齿状回(DG)和海马CA3区神经细胞排列紧密,细胞层次多,染色分布均匀,细胞核大而圆,核仁清楚可辨。AD模型组海马DG区和CA3区神经细胞排列相对较稀疏,细胞层次也明显减少,部分细胞核空泡样改变,镜下可见细胞核深染、核固缩,核仁偏移。低剂量和高剂量基因慢病毒载体治疗组海马DG区以及CA3神经细胞与模型组相比较,细胞呈圆形或者椭圆形,神经细胞排列整齐紧密,细胞脱失情况相对较少,核仁较清晰。蛋白芯片结果显示,与假手术组小鼠相比,AD模型组小鼠海马组织中有8种蛋白水平表达水平具有明显的差异。而与模型组小鼠相比较,高病毒或者低病毒介导的ABP基因治疗组的小鼠海马组织中其中一些蛋白表达水平也明显改变。其中大部分蛋白质为神经再生、神经营养作用相关功能蛋白以及一些炎症相关蛋白因子。在这些差异表达的蛋白因子中,有10种(VEGF,FGF2,IL-3,HGF, IL-4, IL-5, SDF-1α, TIMP-1, TIMP-2, Chordin)表达水平明显升高达；有4种蛋白因子(CD40, TNFa, IL-17,CD27Ligand)表达明显降低。研究结论：(1)实验研究结果显示通过双侧海马内立体定向注射Aβ1-42建立的AD模型小鼠出现了AD的一些特征性行为学及组织病理改变,说明AD小鼠模型造模是成功的。(2) Morris水迷宫实验提示AD模型小鼠学习记忆能力明显降低,慢病毒介导三种转录因子ABP治疗后可明显改AD小鼠的学习记忆能力。(3)慢病毒介导三种转录因子治疗能明显减轻AD小鼠海马齿状回和CA3区神经元丢失现象,说明三种转录因子治疗对AD小鼠海马齿状回和CA3区神经元具有保护作用。(4)慢病毒介导三种转录因子治疗改善Aβ1-42诱导的AD小鼠的空间学习记忆能力的作用可能与其保护海马神经元、促进神经元再生、抗神经细胞凋亡以及抗神经炎症等机制相关。