一、背景介绍及文献综述
痴呆症长期以来困扰着某些家庭和社会。在多种痴呆中阿尔兹海默病又是最为常见的一种病症。它主要在中年至晚年的人身上发病,起病缓慢,通常过了很久,当记忆缺失、认知也有明显的障碍的时候才被发现。只有了解AD的病因、致病因素、致病机理才有可能抑制或改善AD认知障碍的症状[1]。AD的主要临床表现包括学习、记忆以及解决问题的能力减退,有时并伴有妄想、抑郁、易怒和暴躁的行为。临床对因AD去世的患者进行脑部解剖,发现AD患者存在弥漫性大脑皮质的萎缩和脑室系统的扩大,最先发生于脑的颞叶尤其是海马[2]。AD主要涉及的神经病理变化包括皮质、海马、杏仁体、丘脑前部、前脑基底部和脑干胆碱能系统。在显微水平下可以观察到阿尔茨海默病的病理变化包括:①顶叶、额叶、颞叶、杏仁体、海马神经核存在大量的老年斑(senileplaques),即Abeta;淀粉样物质的沉积;②海马和皮质中存在神经元纤维缠绕(NFT);③在海马体中可见可利空白羊变形和大量平衡体(Hiranobody);而这些变化都与神经炎症和神经细胞脱失有关,从而导致这些神经核释放的ACh、5-HT、NE下降[1][3],并且造成脑神经元细胞死亡,最终造成记忆认知等多方面功能的丧失并逐渐走向死亡。下面简单阐述老年斑和神经缠绕的原因:
①Abeta;可以在整个皮质和海马区找到,是在细胞外由淀粉样蛋白聚集产生的不可溶性沉淀。它们也可以在别的疾病中发现,比如唐氏综合症、DLB伴痴呆甚至和正常的老年人脑内。有关这个蛋白的研究比较广泛[3]。Abeta;是beta;淀粉样蛋白的前体(APP)的一个片段。正常情况下APP蛋白由alpha;-分泌酶裂解成APP肽和C83。但是在病理情况下,APP蛋白由beta;-分泌酶裂解成具有分泌性的sAPPbeta;和C99。而C99在gamma;-分泌酶的作用下可以裂解成Abeta;和AICD[2]。老年斑的产生可能有三种情况,第一种可能是Abeta;42具有粘性,可以相互聚集在一起,并促使Abeta;团转移到细胞外。所幸的是,正常细胞中仅产生极少量的Abeta;42;第二种可能是Abeta;的粘连是具有规律性的,并且组成了有规律性的结构像褶板(pleatedsheets),幸运的是,这种有规律的小纤维在正常个体中并不常见;第三种可能是Abeta;42组成的小纤维具有毒性可以杀死神经元,当神经元周围包裹着Abeta;42的时候,神经元开始启动死亡程序。所幸的是,个体中的Abeta;42不多,神经元得以保存完整。因此可见AD的患者脑中存在大量的Abeta;[3]。反之脑内存在大量的Abeta;也可以导致阿尔茨海默病的发生。本次实验就是通过利用Abeta;42进行小鼠侧脑室注射的方法制备小鼠阿尔茨海默的模型,该方法能模拟部分阿尔茨海默病的病理特点。
②神经元纤维缠绕是AD的另外一个组织学标志物,同Abeta;一样,神经缠绕也不仅仅出现在AD患者脑内,也同时出现在其他的神经退化性疾病的脑内比如唐氏综合症、强直性肌营养不良、后脑炎型震颤麻痹、帕金森病伴而颞叶型失智症[4]。细胞的骨架包括微管和微丝,其中微管蛋白的助手MAP由tau蛋白组成,在正常情况下tau蛋白的功能是稳定微管蛋白的结构、帮助建立空间区域和促进不同物质在神经元之间的传导。而神经纤维缠绕主要由一条双螺旋的纤维(PHFs)包裹在正常神经外侧,这条双螺旋纤维由tau蛋白组成。Tau蛋白的高度磷酸化使得tau蛋白聚集在一起形成双螺旋的长纤维[3]。其中其他一些蛋白质也参与了双螺旋纤维的组成包括肌动蛋白和泛素[1]。PHFs形成后,它们聚集在微管下面,失去tau蛋白的微管其稳定性降低,导致细胞内部微观结构紊乱,依赖于微管的物质运输系统受损,正常的微管的功能被破坏,最终导致神经元走向死亡[5]
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二、课题解决的问题
近年来发现松针提取物具有降血脂抗动脉粥样硬化、清除自由基抗氧化、抑菌、抗癌、护肝等作用[6]。更有国外多篇文献报道,松针提取物对胆碱能系统具有修复作用,并且还可以影响到脑内的酶类物质的释放[7]。另外俄国的Fedotova也发表了一片关于松针提取物治疗AD模型的大鼠的文献,他证明松针提取物对大鼠的认知行为是有改善的[8]。于是我们想到,既然松针提取物有清除自由基抗氧化、保护胆碱能神经系统以及对阿尔茨海默病症状具有一定的改善作用,那么就利用松针提取物作为实验药物,检测该药物是否具有改善阿尔茨海默病认知功能障碍的作用。
阿尔茨海默病的主要症状是近记忆力严重下降、难以完成普通的工作、缺乏判断能力以及对地点和时间迷惑的严重认知障碍[9]。由于阿尔茨海默病的主要病理变化发生在患者脑部的海马及相关皮质区,在该区域可以发现大量的beta;淀粉样沉淀。本实验拟采用侧脑室微量注射Abeta;42来造成阿尔茨海默病认知障碍的的小鼠模型。经过一系列的行为学测定之后来验证模型的成功与否。如造模成功,则给小鼠进行灌胃给药,主要成分是松针的提取物。再经过一系列的行为学检测,通过数据的分析整理,验证该药物是否具有治疗或改善认知障碍的作用。
三、研究方法和技术路线
⑴侧脑室微量注射Abeta;造成小鼠认知障碍模型:
