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阿尔兹海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种与年龄相关的渐进性神经退行性疾病,其临床表现为进行性记忆认知减退、性格改变等症状。随着社会经济和医疗技术的发展进步,老年人口比例急剧增加,AD的发病率也呈上升态势,成为威胁老年人健康的最严重疾病之一,给社会和家庭带来繁重负担。然而,目前AD的治疗仍不能有效的改善和阻滞疾病的进程。因此研究AD发病机制及治疗新策略具有深远的社会意义。AD早期神经损伤症状表现为学习、记忆及认知功能障碍,并逐渐发展,其主要的病理学改变为神经元死亡和突触联系减少,β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)沉积和神经元纤维缠结(Neurofibrillary tangls,NTFs)的产生。目前很多研究表明,Aβ蛋白形成聚集产生的聚集依赖的神经元毒性是AD发生的主要致病因素,毒性作用导致海马区神经元丢失,细胞结构紊乱,突触减少等病理学改变。谷氨酸为中枢神经系统兴奋性递质,海马区具有丰富的谷氨酸受体,特别是N-甲基-D-天冬氨酸受体(N-methyl-D-aspartate receptor,NMDAR),对学习记忆和突触可塑性极为重要。NMDAR已确认的有五种亚单位NR1、NR2(A-D),NMDAR主要由两个NR1亚型和两个NR2亚单位组成,多聚化形成功能性的小孔,而谷氨酸结合位点主要位于NR2表面上。文献报道NMDAR功能异常是AD发生发展的关键因素之一,可溶性Aβ寡聚物可以直接作用于NMDAR诱导持续缓慢的激活,下游N-型电压门控钙离子通道Ca V2.2开放,Ca2+内流造成突触后细胞内Ca2+过载发生兴奋毒性,导致神经障碍,NMDAR拮抗剂APV可以改善上述作用,且NR2B特异性阻断剂可以完全阻止谷氨酸诱导的毒性,而NR2A特异性阻断剂则不能,因此本实验相关检测主要集中于NR2B。NMDAR受多种因素的调节,其中在海马区表达丰富且对神经元生长发育具有重要作用的脑衰反应调节蛋白2(Collapsin response mediator protein-2,CRMP2)也可通过蛋白与蛋白间的相互作用影响其活性。有研究表明,CRMP2存在多个磷酸化激酶位点,可以被CDK5、GSK3β相继磷酸化,磷酸化的CRMP2蛋白可增强两蛋白间的作用,诱发NMDAR下游途径,造成神经元损伤。ST2-104衍生自CRMP2,由较强的穿膜结构R9与CRMP2 CBD保守序列组合而成,在脑出血和脑创伤实验中,有学者已经证实ST2-104可以保护神经元损伤,其在AD中的作用还需进一步探究。本实验旨在探索ST2-104对Aβ25-35(Aβ毒性有效片段)诱导的AD神经元的保护作用及机制,揭示ST2-104是否可以通过阻断CRMP2与NMDAR2B蛋白的相互作用发挥其保护作用,明确此保护作用是否与CRMP2表达及磷酸化水平和NMDAR2B表达量有关。实验以侧脑室微量注射(intracerbroventricular injection,icv.)Aβ25-35方法建立AD模型,分别尾静脉给予ST2-104高、低剂量进行治疗。采用Morris水迷宫检测大鼠学习记忆空间探索能力,确定ST2-104是否可改善Aβ诱导的认知障碍。通过HE染色和改良Highman刚果红染色判断海马区损伤程度及淀粉样物质沉积情况。CRMP2,P-CRMP2,NMDAR2B抗体蛋白质印迹(Western blot,WB)和免疫组织化学染色(immunohistochemistry,IHC)方法观察蛋白的表达量及分布,探讨ST2-104是否通过调控蛋白的表达而发挥保护作用。免疫共沉淀(Immunoprecipitation,IP)检测P-CRMP2与NMDAR2B间的相互作用,通过结合蛋白的量推测ST2-104是否影响了蛋白间的相互作用。通过以上实验,本课题发现与假手术组相比,AD模型组大鼠在Morris水迷宫实验中逃避潜伏期时间明显延长(第4天P<0.05,第3天第5天P<0.01),空间探索实验中,运动轨迹杂乱,穿越原平台次数及有效时间均减少,具有统计学意义;AD海马区神经元丢失严重,完整细胞数显著减少(P<0.01);模型组海马区橘色斑块明显增多,表明淀粉样物质沉积增多;模型组海马区CRMP2磷酸化水平抬高(P<0.01),NMDAR2B表达量上调严重(P<0.01),磷酸化的CRMP2与NMDAR2B作用增强(P<0.01),ST2-104和盐酸美金刚可以显著改善上述结果。这表明ST2-104可能通过降低NMDAR2B的表达及CRMP2的磷酸化水平,削弱P-CRMP2与NMDAR2B的相互作用,达到改善大鼠认知能力和对海马神经元的保护作用的目的。