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【目的】新近研究发现一个新的促凋亡蛋白SLC25A38在β-淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)处理过的原代培养神经元及阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)脑组织中高表达,能够诱导caspase依赖的内源性线粒体凋亡途径引起细胞凋亡,故被命名为Appoptosin。Aβ能够通过Appoptosin介导的细胞凋亡通路引起AD的细胞病理损害,因此该通路有望成为治疗AD的潜在靶点。本研究的目的是探讨姜黄素能否通过抑制Aβ/Appoptosin介导的细胞凋亡通路起到治疗AD的作用及其机制。【方法】1.动物实验:4月龄雄性5XFAD转基因小鼠随机分为溶媒对照组、姜黄素150mg/kg/d治疗组、姜黄素300mg/kg/d治疗组,以对应的C57BL/6J野生型小鼠溶媒组为正常对照,灌胃给药连续干预60天,干预结束后:(1)Y迷宫和Morris水迷宫评估小鼠学习记忆能力;(2)电镜观察脑组织突触超微结构,蛋白免疫印迹法(Western blot,WB)检测脑组织突触素水平;(3)免疫组化及WB检测Appoptosin的表达情况;(4)免疫组化及ELISA检测脑内Aβ含量,WB检测全长APP、CTF-β片段、以及Aβ代谢主要相关酶包括BACE1、ADAM17、NEP、IDE等。2.细胞实验:以对数生长期的SHSY5Y细胞为对象,分为正常组、转染空载体质粒组、转染Appoptosin质粒组、转染Appoptosin质粒加不同药物浓度姜黄素干预组,转染及药物处理24小时后检测相关指标:流式细胞仪检测细胞凋亡率、WB检测胞内cleved-caspase 3的表达情况,血红素检测试剂盒检测胞内血红素含量;选取最佳抑制凋亡的姜黄素药物浓度进行机制探讨:JC-1法通过荧光显微镜及荧光酶标仪评估线粒体膜电位,流式细胞仪测定胞内ROS水平,WB检测胞内HO-1的表达。【结果】1.动物实验:(1)与野生型溶媒小鼠比较,5XFAD转基因溶媒组小鼠学习记忆能力明显下降,海马突触超微结构损害,脑内突触素的表达明显下降,脑组织中Aβ含量、CTF-β片段、BACE1及Appoptosin的表达明显增加,ADAM17、NEP、IDE表达量无明显差异;(2)与5XFAD转基因小鼠溶媒组比较,姜黄素治疗组5XFAD转基因小鼠学习记忆能力明显改善,海马突触超微结构损害减轻,脑内突触素的表达明显增加,Aβ含量、CTF-β片段明显减少,BACE1及Appoptosin的表达明显下降,但ADAM17、NEP、IDE的表达无显著性变化;两个姜黄素治疗组之间比较,上述指标无显著性差异。2.细胞实验:与正常对照比较,过表达Appoptosin细胞的凋亡率明显增加、cleaved-caspase 3表达上调,胞内血红素及ROS水平上升,HO-1的表达减少;与过表达Appoptosin溶媒组比较,过表达Appoptosin细胞姜黄素治疗组细胞凋亡率及cleaved-caspase 3表达减少,胞内HO-1水平上调,胞内血红素水平及ROS水平明显下降,线粒体膜电位的损害减轻。【结论】姜黄素通过抑制BACE1的表达,减少Aβ在脑内生成和蓄积,降低脑内神经元Appoptosin的表达,并能够通过上调过表达Appoptosin细胞内HO-1表达,减少胞内血红素蓄积,减轻细胞氧化应激和线粒体损害,从而抑制Aβ/Appoptosin介导的细胞凋亡,减轻突触损害,明显改善AD模型小鼠的认知功能。