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阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)作为一种神经退行性疾病,其临床症状及神经病理学变化较为明确:症状有进行性记忆力减退、认知功能障碍、性格和行为的改变等;神经病变主要是神经元外老年斑沉积和神经元内神经原纤维缠结,选择性神经元和突触丢失。据信,神经元的丢失主要发生在AD晚期,而突触的丢失,AD早期就有发生,晚期尤甚,并与认知障碍密切相关。近年,对AD的研究多集中在脑内突触丢失的分子机制。神经突触的基础要素一是突触后结构——多数为树突棘,二是突触前结构——轴突末梢。树突棘的形成取决于树突棘蛋白Drebrin的表达与含量,而树突棘的异常则影响突触的整体结构和功能;轴突末梢的状态正常与否,常反映于突触素(synaptophysin,SYP)的表达与含量。AD患者脑内树突棘的形状、数量和密度等都发生了明显的改变;与树突棘形态学相关的树突棘蛋白Drebrin的表达水平也明显减少。由于SYP可反映突触的结构和功能状态,所以常被用来作为研究AD脑内突触变化的指标。虽然AD脑内突触蛋白SYP和树突棘蚩白Drebrin的研究较多,但Drebrin和SYP的表达变化之间的关系是什么?它们和AD认知障碍,尤其是早期认知障碍之间的关系如何?目前尚不清楚。AD脑内老年斑主要成分β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein,Aβ)的进行性积聚,是AD病理变化的始发因素和中心环节,是AD发生发展的共同通路,在AD的病理过程中起着非常重要的作用。那么,具有毒性作用Aβ的积聚和树突棘蛋白Drebrin的异常改变之间的关系如何?目前也不明确。为此,本课题进行了以下两方面的研究:1.采用Morris水迷宫法观测对比了6、9和12月龄APP/PS1转基凶AD模型小鼠和同种野生型小鼠的学习记忆能力;再用Western blot法检测了其海马内Drebrin和SYP蛋白表达水平,以探讨Drebrin和SYP的表达变化与AD认知障碍之间的关系。结果显示:9月龄APP/PS1转基因AD模型小鼠与对照组相比,海马内Drebrin蛋白的表达水平已有下降,其学习记忆能力也相应地降低;12月龄时二者下降明显;但SYP表达水平的下降则较前二者的出现为迟。本结果提示,Drebrin的表达下降在AD早期行为学改变的分子机制中所发挥的作用早于SYP的作用,而SYP的下降则可能参与AD病程的进一步发展。2.采用IHC、ICC、Western blot和ELISA等方法,通过体内、外实验对APP/PS1转基因AD模型小鼠Aβ和Drebrin的表达进行了研究,以探讨Aβ积聚和树突棘蛋白Drebrin的表达变化之间的关系。体内实验IHC检测结果显示,6月龄APP/PS1转基因AD模型小鼠大脑皮层和海马结构内出现Aβ斑块,12月龄时Aβ斑块分布在整个脑内。体外实验的ICC检测结果显示,培养12d的APP/PS1神经元内Aβ聚集,随着培养天数的延长,Aβ聚集从胞体逐渐向突起延伸。ELISA结果显示,培养12d的APP/PS1神经元外的Aβ表达水平升高,18d时更加明显。而Drebrin的检测结果显示,在培养12d的APP/PS1神经元内Drebrin斑点状分布较稀疏,Drebrin蛋白表达水平下降,18d时下降更加明显。体内外实验结果提示,Aβ在神经元内外的进行性积聚可能是造成树突棘蛋白Drebrin表达变化的原因之一。综上所述,具有毒性作用的Aβ在神经元内外的进行性积聚,可能造成树突棘蛋白Drebrin的表达变化,继而导致树突棘形态和数量的变化,最终影响了突触的结构和功能,表现出AD的认知障碍。