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第一部分壳多糖酶-1在老年APP/PS1转基因鼠中的表达与认知水平相关目的:壳多糖酶-1(chitinase1,CHIT1)在阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)中表达增加,然而CHIT1在AD中的具体作用尚不明确。本实验检测了22月龄APP/PS1双转基因鼠中CHIT1的表达水平,并结合本团队既往研究结果,探究CHIT1在AD中的意义。方法:实验组采用22月龄APP/PS1双转基因鼠,对照组选取与之相对应的同龄野生型小鼠(wild type,WT)。采用Morris水迷宫检测行为学变化,联合采用酶联免疫特异性测定法(enzyme-linked immunospecific assay,ELISA)和实时定量反转录酶-聚合酶链锁反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,q RT-PCR)检测各组小鼠脑组织中CHIT1的表达水平。结果:与对照组相比,Morris水迷宫显示22月龄APP/PS1双转基因鼠逃避潜伏期明显延长,且在目标象限耗时百分比变短,在非目标象限耗时百分比增加。ELISA法和q RT-PCR显示22月龄APP/PS1鼠CHIT1表达水平较对照WT组明显增加。结论:随着22月龄APP/PS1双转基因鼠空间学习能力和空间记忆能力的下降,CHIT1表达水平升高。结合本团队前期关于4月龄、12月龄APP/PS1鼠的实验结果,AD早期(4月龄APP/PS1鼠)认知下降不突出,AD中晚期(12月龄、22月龄APP/PS1鼠)认知障碍明显,CHIT1在AD模型中随着认知功能下降而不断增高,提示CHIT1可作为评估AD疾病进展的标志物。第二部分壳多糖酶-1在阿尔茨海默病非转基因大鼠模型中的作用机制目的:文献报道壳多糖酶-1的活性在AD患者中明显增加,然而CHIT1在AD中的作用机制尚不明确。本实验旨在探究CHIT1对于AD病理改变以及小胶质细胞活性的影响。方法:本研究采用D-半乳糖和Al Cl3持续注入大鼠腹腔诱导的痴呆模型,并予以外源性的CHIT1和CHIT1抑制剂(chitinase-IN-2),分别检测CHIT1对于炎症因子(TNFα,IL-1β,Arg-1,MRC1/CD206)和Aβ寡聚体的影响,Morris水迷宫检测大鼠行为学改变。此外,进一步采用Aβ处理的N9小胶质细胞株以验证CHIT1对于炎症因子的影响是通过调节小胶质细胞活性实现的。结果:无论是D-galactose和Al Cl3诱导的AD动物模型还是Aβ处理的N9小胶质细胞株均可检测到CHIT1活性明显增高。经CHIT1处理的AD大鼠模型中,认知得到改善,同时,还可检测到抗炎因子(Arg-1,MRC1/CD206)表达水平增高、促炎因子(TNFa,IL-1β)表达水平降低。与之相对应地,在加入CHIT1的Aβ诱导的N9小胶质细胞株中,小胶质细胞M2抗炎状态的标志物表达增多,M1促炎状态标志物表达水平下降,表明CHIT1可以调节小胶质细胞活性,使其向M2抗炎状态转换。此外,我们还发现,CHIT1能够减少Aβ寡聚体在AD大鼠脑组织内的沉积。结论:CHIT1可以减少Aβ寡聚体沉积、促使小胶质细胞向M2抗炎形态转化,从而在AD中发挥保护作用。