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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种多病因、发病机制尚不完全清楚的神经退行性疾病,以进行性认知功能下降、学习记忆能力减退、神经精神病学症状和日常行为异常等为主要临床特征,而由脑神经细胞外异常沉积的淀粉样β蛋白(Amyloid-βprotein,Aβ)和细胞内tau蛋白高度磷酸化聚集形成的神经纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFTs)诱发的神经炎性反应、神经元凋亡、Aβ的生成与清除失衡为其主要病理学特征。AD是全球老年痴呆患者中最常见的类型,随着全球人口老龄化的加剧,其发病率也将快速增加,这将给患者、家人和社会带来沉重的经济负担。虽然对AD发病机制的研究越来越深入,但AD在当前仍然是一种不可治愈且难以阻止其进程的疾病,研发治疗AD的有效药物也成为目前面临的一个巨大挑战。大量研究发现,非甾体类抗炎药(non-steroid anti-inflammatory drugs,NSAIDs)在防治AD中具有潜在的有益作用。所以,针对AD的发病机制,如能在现有药物基础上,探索一种经济有效的防治药物将会产生巨大的社会意义和经济效益。大量研究证实中枢神经炎性反应在AD的发生和进展过程中发挥着关键作用。神经炎性反应可引起促炎性细胞因子白细胞介素1β(interleukin 1β,IL-1β)、肿瘤坏死因子α(tumor necrosis factor,TNF-α)等生成增加,而抗炎因子白细胞介素4(interleukin4,IL-4)、白细胞介素10(interleukin 10,IL-10)等不足也可能促进了神经炎性反应。IL-1β和TNF-α的神经毒性不仅可以损伤神经元和神经突触,反过来又激活NF-κB,活化的核转录因子κB(nuclear transcription factor,NF-κB)又可以诱导IL-1β、TNF-α、诱导型一氧化氮合酶(induced nitric oxide synthase,i NOS)和脂多糖(Lipopolysaccharide,LPS)等细胞因子表达,形成一个慢性神经炎性反应的恶性回路。随着神经炎性反应的持续存在,抗炎反应对促炎刺激持续缺乏,致使抗炎/促炎因子失衡,进一步促进神经炎性反应的发展。因此,通过抗炎药物抑制神经炎性反应、保护神经元,进而改善神经病理学变化可能是一种潜在的防治AD的新策略。阿司匹林为经典的NSAIDs,大量临床研究认为长期服用阿司匹林(Aspirin,Asp)的人群AD发病率低于未服用人群,阿司匹林在AD防治方面具有潜在可能性。因此,本研究通过对大鼠进行侧脑室注射淀粉样β蛋白25-35(Amyloid-βprotein 25-35,Aβ25-35)建立AD动物模型,探究阿司匹林的抗炎作用对AD模型大鼠空间学习能力及海马组织中促炎/抗炎因子IL-1β、TNF-α、IL-4和IL-10以及NF-κB、i NOS表达水平的影响,以期能为阿司匹林在防治AD中开展临床试验研究和实际应用提供部分实验室依据。研究目的中枢神经系统(central nervous system,CNS)的炎性反应和抗炎/促炎因子表达失衡被认为在AD的发生发展进程中发挥了关键作用。本课题通过Asp干预Aβ25-35诱导的AD模型鼠,研究阿司匹林对AD模型大鼠空间学习记忆能力、海马区炎性因子(IL-1β、TNF-α、IL-4和IL-10)表达水平以及抗炎/促炎因子微平衡的影响,并进一步探讨阿司匹林对AD的潜在防治作用及可能机制。研究方法40只雄性SD大鼠按照完全随机的方法分为四个实验组,10只/组。(1)对照组:自由饮用蒸馏水,喂养3周后,使用脑立体定向仪进行大鼠右侧侧脑室注射5μl的无菌生理盐水,再给予蒸馏水喂养3周;自由进食。(2)AD模型组:自由饮用蒸馏水,喂养3周后,使用脑立体定向仪进行大鼠右侧侧脑室注射5μl的Aβ25-35(10mmol/L)溶液,再给予蒸馏水喂养3周;自由进食。(3)低剂量阿司匹林干预组(1mg/ml):自由饮用蒸馏水,喂养3周后,使用脑立体定向仪进行大鼠右侧侧脑室注射5μl的Aβ25-35(10mmol/L)溶液,再给予蒸馏水喂养3周;自由进食。(4)高剂量阿司匹林干预组(2mg/ml):自由饮用蒸馏水,喂养3周后,使用脑立体定向仪进行大鼠右侧侧脑室注射5μl的Aβ25-35(10mmol/L)溶液,再给予蒸馏水喂养3周;自由进食。侧脑室注射术后继续喂养3周后,通过Morris水迷宫检测大鼠空间学习、记忆能力;采用双抗体夹心ELISA法检测海马区组织中IL-1β、TNF-α、IL-4和IL-10的表达水平;海马区组织制作病理切片,免疫组化染色观察NF-κB和i NOS表达情况,尼氏染色观察神经元凋亡情况。研究结果(1)空间学习记忆能力:与对照组比较,AD模型大鼠空间学习记忆能力显著下降(P<0.001),1mg/ml Asp组大鼠与对照组差异有统计学意义(P<0.05),2mg/ml Asp组大鼠与对照组比较无统计学意义(P>0.05);与AD模型组比较,1mg/ml Asp组大鼠与模型组差异有统计学意义(P<0.05),2mg/ml Asp组大鼠与模型组差异有统计学意义(P<0.01);Asp干预组组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)海马区IL-1β表达:与对照组比较,AD模型组大鼠海马组织中IL-1β表达水平升高显著(P<0.001),Asp干预组与对照组差异均无统计学意义(P>0.05);与AD模型组比较,低、高剂量Asp干预组IL-1β表达水平均明显下降,差异均有统计学意义(P<0.01);Asp干预组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。(3)海马区TNF-α表达:与对照组比较,模型组大鼠海马组织中TNF-α表达水平显著升高(P<0.001),1mg/ml Asp组与对照组差异有统计学意义(P<0.01),2mg/ml Asp组与对照组差异无统计学意义(P>0.05);Asp干预组与AD模型组比较,2mg/ml Asp组大鼠海马组织中TNF-α表达水平明显降低(P<0.01),而1mg/ml Asp组与AD模型组差异无统计学意义(P>0.05);Asp干预组组间比较差异无统计学意义(P>0.05)。(4)海马区IL-4表达:与对照组大鼠比较,AD模型组大鼠海马组织中IL-4表达水平下降显著(P<0.001),1mg/ml Asp组与对照组差异有统计学意义(P<0.01),2mg/ml Asp组与对照组差异无统计学意义(P>0.05);与AD模型组比较,2mg/ml Asp组大鼠海马区组织中IL-4表达水平明显升高,差异有统计学意义(P<0.01),1mg/ml Asp组与AD模型组差异无统计学意义(P>0.05);Asp干预组组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(5)海马区IL-10表达:与对照组比较,AD模型组大鼠海马区组织中IL-10表达水平下降显著(P<0.01),1mg/ml Asp组与对照组差异无统计学意义(P>0.05),2mg/ml Asp组与对照组差异无统计学意义(P>0.05);与模型组比较,2mg/ml Asp组大鼠海马区组织中IL-10表达水平明显升高(P<0.05),1mg/ml Asp组大鼠与AD模型组差异无统计学意义(P>0.05);Asp干预组组间比较,差异无统计学意义(P>0.05)。(6)海马区NF-κB和i NOS阳性表达:与对照组比较,AD模型组海马区组织中NF-κB和i NOS阳性表达明显显著增加,神经元缺失明显,而Asp干预组海马区组织中均有不同程度的NF-κB、i NOS阳性表达和神经元缺失,其中2mg/ml Asp干预组与对照组大致相当。(7)海马区神经元:与对照组比较,AD模型组海马区神经元缺失明显,而Asp干预组海马区均有不同程度神经元缺失,其中2mg/ml Asp干预组神经元缺失不明显,与对照组大致相当。研究结论阿司匹林干预可保护AD模型大鼠空间学习记忆能力;阿司匹林通过抑制炎性反应、NF-κB通路活化及i NOS表达,下调促炎因子IL-1β、TNF-α水平和上调抗炎因子IL-4、IL-10水平,进而调整促炎/抗炎因子失衡状态,在AD发病过程中抑制神经炎性反应发展,发挥抗炎、保护神经元和学习记忆能力的作用。