阿尔茨海默病发病中淀粉样β蛋白的神经毒性作用※

陈 培牛莹莹杨晓帆

阿尔茨海默病发病中淀粉样β蛋白的神经毒性作用※

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目的探讨阿尔茨海默病（AD）发病中淀粉样β蛋白的神经毒性作用。方法选择SD大鼠20只，随机分成AD模型组及对照组各10只。应用Aβ1-40对AD组大鼠进行双侧海马定位注射以复制AD模型，对照组鼠注射溶媒液，比较两组数据结果。结果AD模型组大鼠的逃避潜伏期、游泳距离与时间、p38免疫阳性产物情况、GFAP阳性表达细胞计数均明显高于对照组，P＜0.05。结论应用Aβ1-40进行双侧海马定位注射，可引起大鼠学习记忆力出现障碍，星型胶质细胞活化性降低，p38表达情况下降。

阿尔茨海默病；淀粉样β蛋白；神经毒性作用

阿尔茨海默病（AD），1906年首次在德国进行报道，是老年期最常见的神经元退化性疾病，临床典型特征为进行性痴呆。近年来医学研究发现，淀粉样β蛋白沉积在脑组织不正常沉积是老年斑形成的病理基础，也是造成神经元细胞损伤的重要原因之一。本次研究选择应用Aβ1-40对AD组大鼠进行双侧海马定位注射以复制AD模型，观察实验中大鼠的行为学变化。

1 资料与方法

1.1 一般资料 选择经过 Morris水迷宫筛选的健康成年SD大鼠20只，雄性，体重（290±60）g，由专业动物实验中心负责提供，在22～24℃、自然昼夜光照及自由饮食条件下进行饲养，随机分成AD模型组及对照组各10只。

1.2 方法 应用Aβ1-40对AD组大鼠进行双侧海马定位注射以复制AD模型，对照组鼠注射溶媒液。两组大鼠行腹腔注射三蒸水持续10d后，进行连续5d的Morris水迷宫以检测大鼠行为学情况，记录定位巡航实验中大鼠逃避潜伏期时间（即从大鼠入水到寻找到平台的时间）、空间搜寻实验中目标象限内游泳的距离百分比及时间百分比。术后第16天进行大鼠脑组织进行冰冻切片，染色。

1.3 统计学处理 采用SPSS 13.0对数据进行统计学处理。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

定位航行实验中，AD模型组大鼠的逃避潜伏期长于对照组，详见表1。空间搜索实验中，AD模型组的游泳距离与时间均少于对照组，详见表2。AD模型组p38免疫阳性产物染色浅且较为稀疏，其阳性产物的IOD及面积均明显低于对照组，P＜0.05。AD模型组的GFAP阳性表达细胞计数明显高于对照组，P＜0.05。

表1 两组大鼠逃避潜伏期比较(±s)

表1 两组大鼠逃避潜伏期比较(±s)

注：*表示两组之间进行比较，P＜0.05

组别 Day1 Day2 Day3 Day4 Day5 5days逃避潜伏期(s)对照组 14.44±2.09 10.89±2.54* 10.37±1.95 9.05±1.96 6.96±1.74 11.15±1.75 AD模型组 14.25±2.20 20.76±3.55 15.11±2.07 11.12±1.91 9.94±1.81 14.04±1.95

表2 目标象限内两组大鼠游泳距离及时间百分比[(±s),%]

表2 目标象限内两组大鼠游泳距离及时间百分比[(±s),%]

组别 游泳距离 游泳时间对照组 41.98±7.15 46.33±8.47 AD模型组 38.75±8.14 40.95±7.06

3 讨论

3.1 淀粉样β蛋白的神经毒性 老年斑是一种在脑中大量存在的由神经末端发生退化时所围成的蛋白质核心组成的异常结构，淀粉样β蛋白是老年斑斑核的主要组成成分。通常认为，淀粉样β蛋白可损伤神经元或引起认知功能发生障碍，老年斑是阿尔茨海默病的重要特征，可能直接引起阿尔茨海默病发病。大量研究数据表明，淀粉样β蛋白对大脑细胞进行持续性破坏，可导致患者出现智力衰退症状，并随疾病发展，智力衰退症状愈发严重。淀粉样 β蛋白在脑中持续性沉积所形成的老年斑在阿尔茨海默病神经病理的发展过程中占据着举足轻重的位置。淀粉样β蛋白对神经元的毒性作用与淀粉样β蛋白的沉积状态有关，增强神经元兴奋重度反应的敏感性，促进低糖代谢对神经元的损害作用。

3.2 阿尔茨海默病发病中淀粉样β蛋白神经毒性作用的可能作用机制

3.2.1 对活性氧进行诱导作用，导致自由基产生 早在20年前，人们在研究中发现抗氧化剂可中断淀粉样β蛋白的神经毒性作用。随着研究的发展，人们又发现淀粉样β蛋白对细胞产生过氧化氢具有明显的促进作用，可加入抗氧化剂进行预处理，则可减少过氧化氢生成。过氧化氢酶能够保护细胞不受淀粉样β蛋白的神经毒性作用，进一步证实了淀粉样β蛋白对于活性氧物质的产生具有诱导促进作用。阿尔茨海默病的自由基损伤还包括在该疾病患者中出现的高蛋白质氧化作用以及脂质过氧化作用，锌-铜及锰的超氧化物歧化酶活性降低。目前，研究人员对淀粉样β蛋白毒性效应的产生途径提出以下观点：①DNA发生氧化，可导致核苷酸发生二聚体化，最终导致 DNA复制过程中发生错误。②氧化细胞内诸多重要蛋白可发生改变。③对膜脂质的氧化作用，可导致膜障碍，甚至细胞溶解现象。

3.2.2 对细胞进行诱导，使其发生死亡 在研究中进行神经细胞培养实验[1]，结果神经细胞非常容易因凋亡而导致神经系统功能发生减退，淀粉样β蛋白极有可能是神经细胞发生凋亡的诱导剂。在研究中，利用原味末端标记法对阿尔茨海默病身体进行脑组织标记时发现阳性细胞增多。经过生化和形态学分析，某些与淀粉样β蛋白25～35肽段以及朊蛋白片段相类似的分子机制可对神经细胞进行慢性诱导凋亡。

3.2.3 对中枢神经系统产生刺激作用，导致炎症反应发生 阿尔茨海默病主要病理特征[2]为大脑皮层出现萎缩现象、神经元发生缺失、神经纤维发生缠结、老年斑形成以及淀粉样β蛋白在脑血管中沉积，在疾病整个发展过程中，常缓慢伴发炎性反应。在研究中，将小鼠制成淀粉样前体蛋白转基因模型，对模型小鼠大脑的相应病理部位进行研究，淀粉样β蛋白将正常急性反应转变成慢性炎性损伤的可能性原因在于通过对炎症修复机制的持续性激活。即使是最为分散的淀粉样β蛋白沉积物，在其中也能观察到被激活的小胶质细胞出现过度表达白细胞介素1的现象。经过临床研究，可得知除了白细胞介素1、淀粉样β蛋白以外，白细胞介素6也加入阿尔茨海默病发病过程中，三者的相互作用可形成恶性循环。

3.2.4 其它几种可能的机制 上述内容介绍了淀粉样β蛋白在阿尔茨海默病中产生的毒性作用中的几种主要作用机制，此外，促进谷氨酸毒性增强、提升细胞内钙离子浓度促使膜流动性降低、使神经细胞在面对各种伤害性刺激时产生的反应获得增强或被放大，或大脑血管功能发生障碍等，也是淀粉样β蛋白发挥神经毒性作用的可能性机制。这些机制在阿尔茨海默病的病情发展中占据着重要地位。

[1] 陈祥.阿尔茨海默病中β淀粉样蛋白神经毒性作用研究进展[J].中国神经精神疾病杂志,2008,34(5).

[2] 王永.可溶性Aβ25-35致原代培养大鼠皮层神经元毒性作用及机制研究[D].太原:山西医科大学,2009.

R749.1

A

1673-5846(2014)02-0205-03

1牡丹江医学院，黑龙江牡丹江 157011

2牡丹江医学院红旗医院，黑龙江牡丹江 157011

黑龙江省卫生厅科研项目（编号：2012-307）；黑龙江省牡丹江医学院科研项目（编号：2011-20）；黑龙江省牡丹江医学院科研项目（编号：2010-22）

杨晓帆，E-mail：qingqingfanying@sina.com。