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阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,AD）是一种常见于老年人中主要表现为进行性认知功能障碍但起因尚未完全明确的神经退行性疾病,目前无有效疗法。干热加工的食品容易形成晚期糖基化终末产物（advanced glycation end products,AGEs）,摄入过量膳食AGEs可能参与认知功能损伤。槲皮素（Quercetin,Q）是一种富含于如茴香、洋葱、桑椹和苹果等果蔬的天然黄酮类化合物,其膳食来源广泛且可能对AD具有保护作用。体外实验提示槲皮素能抑制AGEs形成,但是目前尚未有研究探讨槲皮素能否改善膳食AGEs诱导的认知功能损伤及可能机制。探讨槲皮素干预对膳食AGEs诱导的认知功能损伤对以膳食为基础的AD防治策略的实施具有重要意义。目的:以老龄ICR小鼠为模型,探讨短期与长期膳食晚期糖基化终末产物干预对认知功能的影响及槲皮素干预效果;探讨β淀粉样蛋白病理学、Tau病理学、神经炎症、肠道菌群以及肠道短链脂肪酸等途径在上述干预中的可能作用。第一部分（短期动物实验）方法:32只14月龄雄性ICR小鼠被随机分为4组,即对照组（CON组,常规AIN-93G饲料）、膳食晚期糖基化终末产物干预组（AGEs组,AIN-93G饲料121℃加热3小时）、槲皮素干预组（Q组,AIN-93G饲料中添加0.08%槲皮素）、膳食糖基化终末产物加槲皮素干预组（AQ组,AGEs订制饲料中添加0.08%槲皮素）,干预周期为3周。然后进行水迷宫实验测定小鼠的认知功能。随后处死小鼠,分离小鼠海马、皮质和肠内容物进行如下指标检测:1.1 Aβ生成和清除关键蛋白:Western blot检测海马和皮质中的α分泌酶:金属蛋白酶10（ADAM10）;β样淀粉蛋白（Aβ）生成路径关键蛋白:beta位点APP裂解酶1（BACE1）和组织蛋白酶B（cathepsin B）以及Aβ清除路径关键蛋白:胰岛素降解酶（IDE）的表达。1.2Tau磷酸化:Western blot检测海马和皮质中p-Tau ser396＆404蛋白表达。1.3神经炎症:Western blot检测海马和皮质中胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、离子钙接头蛋白分子1（Ibα1）和Nod样受体蛋白3（NLRP3）等神经炎症关键标志物的表达;并利用免疫荧光法检测GFAP和Ibα1在大脑海马和皮质区的共定位表达。1.4肠道菌群:运用16S rRNA高通量测序技术测定小鼠肠道菌群,并且分析肠道菌群的多样性及在门和属水平下的菌落组成。1.5短链脂肪酸测定:气相色谱法分析小鼠肠道内容物中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的含量。结果:2.1认知功能:定位航行实验期间每天组间逃避潜伏期差异无显著性。空间探索实验中,AGEs组小鼠在目标象限停留时间较CON组显著缩短（p＜0.05）;AQ组小鼠穿越平台的次数和在目标象限停留时间较AGEs组显著增加（p＜0.05）。2.2Aβ生成和清除关键蛋白:在海马组织中,与CON组相比,AQ组cathepsin B蛋白表达量显著降低（p＜0.05）。在皮质组织中,AQ组cathepsin B蛋白表达量较CON组与AGEs组显著降低（p＜0.05）。2.3Tau磷酸化:在海马和皮质组织中,相比于CON组,AGEs组小鼠p-Tau ser396＆404蛋白表达量显著升高（p＜0.05）;相比于AGEs组,AQ组小鼠p-Tau ser396＆404蛋白表达量显著降低（p＜0.05）。2.4神经炎症:在海马中,相比于CON组,AGEs组小鼠Ibα1蛋白表达量显著升高（p＜0.05）,Q组和AQ组小鼠GFAP蛋白表达量出现显著降低（p＜0.05）;AQ组小鼠GFAP蛋白表达量较AGEs组显著降低（p＜0.05）。在皮质组织中,相比于CON组,AGEs组小鼠GFAP蛋白表达量显著升高（p＜0.05）;AQ组小鼠GFAP蛋白表达量较AGEs组也显著降低（p＜0.05）。免疫荧光结果与western blot结果基本保持一致。2.5小鼠肠道菌群分析:2.5.1α多样性分析:相比于CON组,AQ组小鼠肠道菌群的ACE、Chao 1和Shannon指数显著增高（p＜0.05）。2.5.2菌群的组成和丰度:在门水平上,小鼠肠道菌群占主导的为厚壁菌门（Firmicutes）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和变形菌门（Proteobacteria）组成;在属水平上,则是由毛螺旋菌科NK4A136属（LachnospiraceaeNK4A136group）、拟杆菌属（Bacteroides）和瘤胃球菌9属（Ruminiclostridium9）作为优势菌。相比于CON组,在门水平上,AGEs组和AQ组软壁菌（Tenericutes）丰度显著升高（p＜0.05）,但AQ组疣微菌（Verrucomicrobia）丰度显著降低（p＜0.05）;在属水平上,AGEs组疣胃菌 UCG014（RuminococcaceaeUCG-014）和毛螺旋UCG008（LachnospiraceaeUCG-008）丰度显著升高（p＜0.05）;AGEs组和AQ组布劳特氏菌（Blautia）丰度显著降低（p＜0.05）,AQ组厌氧棍状菌（Anaerotruncus）丰度显著降低（p＜0.05）。2.6短链脂肪酸:与CON组相比,AGEs组小鼠肠道内容物中丁酸、异戊酸和戊酸含量显著增加（p＜0.05）。结论:3.1在ICR老龄鼠中,3周膳食AGEs干预诱导认知功能损伤,槲皮素干预能一定程度逆转膳食AGEs诱导的认知功能损伤。3.2膳食AGEs可能通过增加Tau蛋白磷酸化、神经炎症,增加肠道Tenericutes、RuminococcaceaeUCG-014 和 LachnospiraceaeUCG-008 有害菌丰度,而诱导认知功能损伤。槲皮素可能通过降低Aβ产生、降低Tau蛋白磷酸化和减缓神经炎症,增加肠道菌群α多样性、降低有害菌Verrucomicrobia丰度而改善膳食AGEs诱导的认知功能损伤。第二部分（长期动物实验）方法:32只15月龄ICR雄性小鼠被随机分为4组,即对照组（CON）、膳食晚期糖基化终末产物干预组（AGEs）、槲皮素干预（Q）组和膳食晚期糖基化终末产物加槲皮素干预组（AQ）,饲料干预方法同短期实验,干预周期为16周。然后进行水迷宫实验测定小鼠的认知功能,随后处死小鼠,分离小鼠海马、皮质和肠内容物进行如下指标检测:1.1RAGE与AGER1表达:Western blot测定海马组织和皮质中晚期糖基化终末产物受体（RAGE）的表达;RT-PCR法测定海马和皮质中RAGE与寡糖转移酶-48（AGER1）的表达。1.2Aβ生成和清除关键蛋白:Western blot测定海马和皮质中IDE、ADAM10、BACE1和cathepsin B的蛋白表达。1.3Tau磷酸化及调节Tau磷酸化关键分子:海马和皮质中p-Tau ser396＆404通过Western blot检测,并利用免疫组化法检测海马和皮质中AT8（p-Tau ser202＆thr205）的蛋白表达。调节Tau磷酸化关键分子:Western blot检测Tau蛋白去磷酸化与磷酸化关键激酶:磷酸酯酶2A（PP2A）、磷酸化细胞外信号调节激酶1/2（p-ERK1/2）、细胞周期素依赖蛋白激酶5（CDK5）和p25/23蛋白表达。RT-PCR法检测海马中miR-132、miR-219、miR-15a、miR-138 和 miR-125b 等参与 Tau 病理学的关键 miRNAs表达。1.4神经炎症:Western blot检测海马和皮质中神经炎症关键蛋白胶质纤维酸性蛋白（GFAP）、离子钙接头蛋白分子1（Ibα1）;免疫荧光法检测GFAP和Ibα1在大脑皮质和海马的共定位表达。1.5肠道菌群:利用16S rRNA高通量测序法检测并分析小鼠肠道菌群多样性及在门和属水平下的群落组成,并进一步分析组间具有显著差异的菌属与AD认知功能及AD关键病理指标的相关性。1.6短链脂肪酸测定:运用气相色谱法来分析小鼠肠道内容物中乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸和异戊酸的含量。结果:2.1认知功能:定位航行实验第4天时,AGEs组小鼠逃避潜伏期较CON组显著延长（p＜0.05）;AQ组小鼠逃避潜伏期较AGEs组显著缩短（p＜0.05）。空间探索实验中,相比于CON组,AGEs组小鼠穿越平台的次数、在目标象限停留时间和在目标象限游泳距离显著减少（p＜0.05）;相比于AGEs组,AQ组小鼠穿越平台的次数、在目标象限停留时间和在目标象限游泳距离显著增加（p＜0.05）。2.2RAGE与AGER1表达:在海马和皮质组织中,各组间RAGE蛋白和mRNA表达差异均无显著性;AGER1的mRNA表达差异也无显著性。2.3Aβ生成和清除关键蛋白:在海马和皮质组织中,各组间IDE、ADAM10、BACE1及cathepsinB蛋白表达差异无显著性。2.4Tau蛋白磷酸化与调节Tau蛋白磷酸化关键分子的表达2.4.1Tau蛋白磷酸化水平:在海马组织中,AGEs组小鼠p-Tau ser396＆404蛋白表达量较CON组显著增加（p＜0.05）;AQ组小鼠p-Tau ser396＆404蛋白表达量较AGEs组显著降低（p＜0.05）。在皮质组织中,相比于CON组,AGEs组小鼠p-Tauser396蛋白表达量显著增加（p＜0.05）。海马和皮质AT8（p-Tau ser202＆thr205）免疫组化结果同western blot结果一致。2.4.2调节Tau蛋白磷酸化关键激酶:在海马组织中,AGEs组小鼠p-ERK1/2蛋白表达量显著高于CON组（p＜0.05）;AQ组小鼠p-ERK1/2蛋白表达量显著低于AGEs组（p＜0.05）。至于调节Tau蛋白磷酸化关键miRNAs水平:在海马组织中,与CON组相比,AGEs组小鼠miR-219和miR-15a的表达显著降低（p＜0.05）;与AGEs组相比,AQ组小鼠miR-312、miR-219和miR-15a的表达显著增加（p＜0.05）。2.5神经炎症:在海马和皮质组织中,与AGEs组相比,AQ组GFAP蛋白表达量显著降低（p＜0.05）。免疫荧光结果同western blot结果基本一致。2.6小鼠肠道菌群分析2.6.1α多样性分析:与CON组相比,AGEs组小鼠ACE和Chao1指数显著降低（p＜0.05）;Q组与AQ组小鼠ACE及Chao1指数显著高于AGEs组（p＜0.05）。2.6.2小鼠粪便中菌群的组成和丰度:在门水平上,小鼠粪便肠道菌群占主导的为厚壁菌（Firmicutes）、拟杆菌（Bacteroidets）及变形菌（Proteobacteria）;在属水平上,则由颤螺旋菌属（Oscillospira）、拟杆菌属（Bacteroides）和（Odoribacter）作为优势菌。在门水平上,相比于CON组,AGEs组软壁菌（Tenericutes）丰度显著增高（p＜0.05）,AQ组变形杆菌（Proteobacteria）丰度显著降低（p＜0.05）;相比于AGEs组,AQ组变形杆菌（Protetobacteria）、软壁菌（Tenericutes）及蓝藻菌（Cyanobacteria）丰度均显著降低（p＜0.05）。在属水平上,相比于CON组,AGEs组疣胃球菌（Ruminococcus）和幽门螺杆菌（Helicobacter）丰度显著增高（p＜0.05）;Q组疣胃球菌（Ruminococcus）丰度显著降低（p＜0.05）。2.6.3肠道差异表达微生物与认知功能及AD关键病理指标的相关性分析:变形杆菌门（Proteobacteria）与水迷宫指标中穿越平台次数（R=-0.400,p=0.048）、目标象限停留时间（R=-0.458,p=0.021）和在目标象限游泳距离（R=-0.415,p=0.039）呈显著负相关。软壁菌门（Tenericutes）与目标象限停留时间（R=-0.449,p=0.024）呈显著负相关。2.7短链脂肪酸:与AGEs组相比,AQ组小鼠肠道内容物中丁酸含量显著增加（p＜0.05）。结论:3.1在ICR老龄鼠中,16周膳食AGEs干预诱导认知功能损伤,槲皮素干预能够改善膳食AGEs诱导的认知功能损伤。3.2膳食AGEs可能通过升高Tau蛋白磷酸化,同时降低肠道菌群α多样性并增加肠道变形杆菌门（Proteobacteria）、软壁菌门（Tenericutes）和幽门螺杆菌属（Helicobacter）有害菌丰度,从而诱导认知功能损伤。3.3槲皮素可能通过以下机制改善膳食AGEs诱导的认知功能损伤:增加海马中miR-132、miR-219和miR-15a,并进一步下调p-ERK1/2和Tau蛋白磷酸化水平,减轻神经炎症,增加肠道菌群α多样性并且降低肠道有害菌（即Proteobacteria和Tenericutes）丰度,此外也增加粪便中丁酸含量。