阿爾茨海默病發病中淀粉樣β蛋白的神經毒性作用※

陳 培牛瑩瑩楊曉帆

阿爾茨海默病發病中淀粉樣β蛋白的神經毒性作用※

陳 培1牛瑩瑩1楊曉帆2

目的探討阿爾茨海默病（AD）發病中淀粉樣β蛋白的神經毒性作用。方法選擇SD大鼠20只，隨機分成AD模型組及對照組各10只。應用Aβ1-40對AD組大鼠進行雙側海馬定位注射以復制AD模型，對照組鼠注射溶媒液，比較兩組數據結果。結果AD模型組大鼠的逃避潛伏期、游泳距離與時間、p38免疫陽性產物情況、GFAP陽性表達細胞計數均明顯高于對照組，P＜0.05。結論應用Aβ1-40進行雙側海馬定位注射，可引起大鼠學習記憶力出現障礙，星型膠質細胞活化性降低，p38表達情況下降。

阿爾茨海默病；淀粉樣β蛋白；神經毒性作用

阿爾茨海默病（AD），1906年首次在德國進行報道，是老年期最常見的神經元退化性疾病，臨床典型特征為進行性癡呆。近年來醫學研究發現，淀粉樣β蛋白沉積在腦組織不正常沉積是老年斑形成的病理基礎，也是造成神經元細胞損傷的重要原因之一。本次研究選擇應用Aβ1-40對AD組大鼠進行雙側海馬定位注射以復制AD模型，觀察實驗中大鼠的行為學變化。

1 資料與方法

1.1 一般資料 選擇經過 Morris水迷宮篩選的健康成年SD大鼠20只，雄性，體重（290±60）g，由專業動物實驗中心負責提供，在22～24℃、自然晝夜光照及自由飲食條件下進行飼養，隨機分成AD模型組及對照組各10只。

1.2 方法 應用Aβ1-40對AD組大鼠進行雙側海馬定位注射以復制AD模型，對照組鼠注射溶媒液。兩組大鼠行腹腔注射三蒸水持續10d后，進行連續5d的Morris水迷宮以檢測大鼠行為學情況，記錄定位巡航實驗中大鼠逃避潛伏期時間（即從大鼠入水到尋找到平臺的時間）、空間搜尋實驗中目標象限內游泳的距離百分比及時間百分比。術后第16天進行大鼠腦組織進行冰凍切片，染色。

1.3 統計學處理 采用SPSS 13.0對數據進行統計學處理。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

定位航行實驗中，AD模型組大鼠的逃避潛伏期長于對照組，詳見表1。空間搜索實驗中，AD模型組的游泳距離與時間均少于對照組，詳見表2。AD模型組p38免疫陽性產物染色淺且較為稀疏，其陽性產物的IOD及面積均明顯低于對照組，P＜0.05。AD模型組的GFAP陽性表達細胞計數明顯高于對照組，P＜0.05。

表1 兩組大鼠逃避潛伏期比較(±s)

表1 兩組大鼠逃避潛伏期比較(±s)

注：*表示兩組之間進行比較，P＜0.05

組別 Day1 Day2 Day3 Day4 Day5 5days逃避潛伏期(s)對照組 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模型組 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 目標象限內兩組大鼠游泳距離及時間百分比[(±s),%]

表2 目標象限內兩組大鼠游泳距離及時間百分比[(±s),%]

組別 游泳距離 游泳時間對照組 41.98±7.15 46.33±8.47 AD模型組 38.75±8.14 40.95±7.06

3 討論

3.1 淀粉樣β蛋白的神經毒性 老年斑是一種在腦中大量存在的由神經末端發生退化時所圍成的蛋白質核心組成的異常結構，淀粉樣β蛋白是老年斑斑核的主要組成成分。通常認為，淀粉樣β蛋白可損傷神經元或引起認知功能發生障礙，老年斑是阿爾茨海默病的重要特征，可能直接引起阿爾茨海默病發病。大量研究數據表明，淀粉樣β蛋白對大腦細胞進行持續性破壞，可導致患者出現智力衰退癥狀，并隨疾病發展，智力衰退癥狀愈發嚴重。淀粉樣 β蛋白在腦中持續性沉積所形成的老年斑在阿爾茨海默病神經病理的發展過程中占據著舉足輕重的位置。淀粉樣β蛋白對神經元的毒性作用與淀粉樣β蛋白的沉積狀態有關，增強神經元興奮重度反應的敏感性，促進低糖代謝對神經元的損害作用。

3.2 阿爾茨海默病發病中淀粉樣β蛋白神經毒性作用的可能作用機制

3.2.1 對活性氧進行誘導作用，導致自由基產生 早在20年前，人們在研究中發現抗氧化劑可中斷淀粉樣β蛋白的神經毒性作用。隨著研究的發展，人們又發現淀粉樣β蛋白對細胞產生過氧化氫具有明顯的促進作用，可加入抗氧化劑進行預處理，則可減少過氧化氫生成。過氧化氫酶能夠保護細胞不受淀粉樣β蛋白的神經毒性作用，進一步證實了淀粉樣β蛋白對于活性氧物質的產生具有誘導促進作用。阿爾茨海默病的自由基損傷還包括在該疾病患者中出現的高蛋白質氧化作用以及脂質過氧化作用，鋅-銅及錳的超氧化物歧化酶活性降低。目前，研究人員對淀粉樣β蛋白毒性效應的產生途徑提出以下觀點：①DNA發生氧化，可導致核苷酸發生二聚體化，最終導致 DNA復制過程中發生錯誤。②氧化細胞內諸多重要蛋白可發生改變。③對膜脂質的氧化作用，可導致膜障礙，甚至細胞溶解現象。

3.2.2 對細胞進行誘導，使其發生死亡 在研究中進行神經細胞培養實驗[1]，結果神經細胞非常容易因凋亡而導致神經系統功能發生減退，淀粉樣β蛋白極有可能是神經細胞發生凋亡的誘導劑。在研究中，利用原味末端標記法對阿爾茨海默病身體進行腦組織標記時發現陽性細胞增多。經過生化和形態學分析，某些與淀粉樣β蛋白25～35肽段以及朊蛋白片段相類似的分子機制可對神經細胞進行慢性誘導凋亡。

3.2.3 對中樞神經系統產生刺激作用，導致炎癥反應發生 阿爾茨海默病主要病理特征[2]為大腦皮層出現萎縮現象、神經元發生缺失、神經纖維發生纏結、老年斑形成以及淀粉樣β蛋白在腦血管中沉積，在疾病整個發展過程中，常緩慢伴發炎性反應。在研究中，將小鼠制成淀粉樣前體蛋白轉基因模型，對模型小鼠大腦的相應病理部位進行研究，淀粉樣β蛋白將正常急性反應轉變成慢性炎性損傷的可能性原因在于通過對炎癥修復機制的持續性激活。即使是最為分散的淀粉樣β蛋白沉積物，在其中也能觀察到被激活的小膠質細胞出現過度表達白細胞介素1的現象。經過臨床研究，可得知除了白細胞介素1、淀粉樣β蛋白以外，白細胞介素6也加入阿爾茨海默病發病過程中，三者的相互作用可形成惡性循環。

3.2.4 其它幾種可能的機制 上述內容介紹了淀粉樣β蛋白在阿爾茨海默病中產生的毒性作用中的幾種主要作用機制，此外，促進谷氨酸毒性增強、提升細胞內鈣離子濃度促使膜流動性降低、使神經細胞在面對各種傷害性刺激時產生的反應獲得增強或被放大，或大腦血管功能發生障礙等，也是淀粉樣β蛋白發揮神經毒性作用的可能性機制。這些機制在阿爾茨海默病的病情發展中占據著重要地位。

[1] 陳祥.阿爾茨海默病中β淀粉樣蛋白神經毒性作用研究進展[J].中國神經精神疾病雜志,2008,34(5).

[2] 王永.可溶性Aβ25-35致原代培養大鼠皮層神經元毒性作用及機制研究[D].太原:山西醫科大學,2009.

R749.1

A

1673-5846(2014)02-0205-03

1牡丹江醫學院，黑龍江牡丹江 157011

2牡丹江醫學院紅旗醫院，黑龍江牡丹江 157011

黑龍江省衛生廳科研項目（編號：2012-307）；黑龍江省牡丹江醫學院科研項目（編號：2011-20）；黑龍江省牡丹江醫學院科研項目（編號：2010-22）

楊曉帆，E-mail：qingqingfanying@sina.com。