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前言:阿尔茨海默病作为一种常见的神经退行性疾病，对其机制及治疗的研究已经越来越受到人们的关注。其病理改变主要是β-淀粉样蛋白(β-amyloidpeptides，Aβ)沉积形成的老年斑和以过磷酸化Tau蛋白为核心形成的神经原纤维缠结(neurofibrillary tangle，NFT)，继而沉积的Aβ和神经原纤维缠结对神经元产生毒性作用，是神经元丢失的可能原因之一。靶向抑制Aβ沉积和Tau蛋白过度磷酸化是减缓AD发病进程、改善AD病理症状的重要治疗策略。 多项研究表明铁、铜和锌等二价金属离子与β淀粉样前体蛋白(amyloidprecursor protein，APP)、β-分泌酶（β-amyloidpeptide，BACE1）、γ-分泌酶和Tau蛋白的基因表达关系密切，参与APP酶切、Aβ生成和沉积以及NFT形成。因此，以金属离子和金属离子转运蛋白为切入点，探讨AD发病机制和相关治疗策略已成为AD研究领域的热点之一。 二价金属离子转运体(divalent metal transporter1，DMT1)是机体内重要的金属转运蛋白之一，对维持细胞内二价金属离子稳态至关重要。有研究发现老龄大鼠脑内铁沉积与DMT1表达呈年龄性增高趋势密切相关;还有研究证实DMT1在帕金森病(Parkinsons disease，PD)脑的黑质中异常表达，是造成铁在黑质沉积的可能原因;我们课题组的研究已经证实DMT1在AD患者尸检大脑和AD转基因小鼠脑内老年斑分布和表达升高。这些研究表明DMT1已经成为研究AD和PD等神经退行性疾病发病机制和治疗策略的潜在靶点。 依布硒林(Ebselen)是一类具有清除活性氧自由基作用的小分子有机硒化合物，对DMT1的转运功能具有一定的抑制作用，可以减少细胞对铁的摄入。本研究以PS1/APP/Tau三转基因小鼠为研究对象，经腹腔注射Ebselen构建动物模型后进行行为学、形态学及分子生物学方面的检测，分析Ebselen否通过影响DMT1对Aβ产生和Tau蛋白异常磷酸化的影响及机制，探讨Ebselen在AD小鼠认知能力下降过程中的保护作用。 材料和方法:选择10只9月龄雌性APP/PS1/Tau三转基因阿尔茨海默病模型小鼠(3×Tg-AD)作为研究对象，随机分组后腹腔注射Ebselen，采用Morris水迷宫实验检测学习和记忆能力的改变，采用TUNEL染色技术检测小鼠大脑额叶皮质和海马神经元形态学改变，应用Western Blot和Real-Time PCR技术检测两组小鼠大脑额叶皮质和海马相关蛋白及mRNA表达量的变化。 结果:1、Ebselen能改善3×Tg-AD小鼠的学习记忆能力 Morris水迷宫实验发现，与对照组相比，注射Ebselen的实验组小鼠逃避潜伏期时间和游泳路径均缩短，穿梭次数增加，其结果具有统计学差异。 2、Ebselen能抑制3×Tg-AD小鼠海马神经元的凋亡 TUNEL检测结果显示注射Ebselen的实验组小鼠海马CA1区、CA3区、DG区内棕黄色阳性染色的凋亡神经元数量比对照组小鼠明显减少。 3、Ebselen能抑制APP的表达和水解，使Aβ生成减少 Western Blot检测发现注射Ebselen的实验组小鼠额叶皮质和海马内APP总蛋白和Aβ片段与对照组小鼠相比表达水平均降低。Real-Time PCR进一步证实APP的mRNA水平下降。 随后我们对APP水解过程进行检测发现，注射Ebselen的实验组小鼠额叶皮质和海马内ADAM10表达增加，其酶切终产物C83增多;而BACE1表达降低，其酶切终产物C99减少。 4、Ebselen能抑制Tau蛋白异常磷酸化 Western Blot检测发现注射Ebselen的实验组小鼠大脑皮层和海马Tau蛋白磷酸化水平显著低于对照组。 5、Ebselen通过促进GSK-3磷酸化抑制GSK-3的活性 Western Blot检测发现注射Ebselen的实验组小鼠大脑皮层和海马GSK-3α/β的磷酸化水平显著增高，且p-GSK-3α/GSK-3α和磷酸化p-GSK-3β/GSK-3β比值明显增加，提示Ebselen能够抑制GSK-3磷酸化水平。 6、Ebselen对DMT1表达的影响 Western blot和Real-Time PCR检测发现，Ebselen组小鼠DMT1蛋白及mRNA水平与对照组小鼠相比并未存在显著性差异。 结论:1、Ebselen能改善3×Tg-AD模型小鼠的学习和记忆能力。 2、Ebselen对3×Tg-AD模型小鼠海马神经元具有保护作用。 3、Ebselen通过抑制GSK-3β活性减少3×Tg-AD模型小鼠大脑皮层和海马的Aβ形成和Tau蛋白异常磷酸化。