研究背景阿尔茨海默症（Alzheimer’s disease,AD）,俗称老年性痴呆,是常见的进行性神经退行性疾病。AD的两个典型病理学特征包括β淀粉样肽（Aβ）沉积形成的老年斑（senile plaques,SPs）和由异常过度磷酸化Tau蛋白聚集形成的神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）。除了老年斑和神经元纤维缠结两个典型病理学特征外,AD脑中还有两个早期事件:反应性星形胶质细胞活化和突触变性。星形胶质细胞可与神经元形成“三突触”模式,并在物质运输、信号传递、能量代谢方面为神经元提供了合适的微环境。锌离子是一种重金属离子,广泛分布于正常大脑中并积聚在AD人脑的易感区域。研究表明,锌离子在突触部位释放并与多种离子通道,受体和转运蛋白相互作用,参与调节突触传递及其可塑性。AD患者脑内锌离子稳态发生异常,锌离子在细胞外和突触小体中浓度的异常升高除对神经元产生影响外,也会作用于周边的星形胶质细胞,AD中星形胶质细胞的活化是否有锌离子的参与,以及星形胶质细胞活化的上游机制尚不清楚。本研究旨在阐明锌离子在星形胶质细胞活化中的作用及机制,为揭示AD的发病机制提供新的研究思路。研究目的:探究锌离子在阿尔茨海默症星形胶质细胞活化中的作用,并进一步揭示其分子机制。研究方法:1.培养9~11天的原代星形胶质细胞至成熟后,用0、50、100、200μM等不同浓度的锌离子处理,24 h后检测细胞的LDH释放来评估不同浓度锌离子对原代星形胶质细胞的影响,选择对细胞没有明显毒性的100μM浓度作为目标浓度检测其对星形胶质细胞活化的作用;2.在有或没有锌离子螯合剂Ca-EDTA的预孵育情况下用100μM锌离子处理原代星形胶质细胞24 h后,用蛋白免疫印迹检测GFAP以及Stat3信号通路相关蛋白的表达水平,用免疫荧光检测原代星形胶质细胞的形态变化;3.通过q PCR技术检测星形胶质细胞活化的A1/A2型特征性基因表达水平,通过ELISA检测细胞分泌的炎症因子水平;4.用不同的星形胶质细胞条件培养基来孵育成熟的原代神经元,通过免疫印迹和免疫荧光检测活化的星形胶质细胞对神经元产生的影响。结果:1.与对照组相比,锌离子处理后,星形胶质细胞发生活化。而锌离子螯合剂Ca-EDTA预孵育可阻止星形胶质细胞的活化;2.锌离子导致星形胶质细胞发生A1型活化且促炎因子分泌增多,其条件培养基可导致原代神经元的突触损伤变性;3.锌离子导致细胞外调节蛋白激酶（extracellular regulated protein kinases,ERK）和Janus激酶（Janus Kinase,JAK2）活化,其下游信号传导和转录激活因子3（Signal Transducer And Activator Of Transcription 3,Stat3）的活化位点S727和Y705发生磷酸化激活,抑制ERK和Stat3可阻止锌离子导致的星形胶质细胞活化。结论与意义:锌离子导致星形胶质细胞发生A1型活化促进突触损伤和退变,ERK和JAK2活化导致Stat3激活是锌离子导致的星形胶质细胞活化的关键分子机制,为揭示AD的发病机制提供了新的研究思路。