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研究背景： 阿尔茨海默病（Alzheimersdisease，AD）是发生于老年人的一种常见神经退行性疾病，其病理特征主要为脑组织中老年斑(Senileplaque，SP)、神经原纤维缠结(Neuofibrillarytangle，NFT)的形成以及区域性神经元的丢失。SP的核心成分是β-淀粉样肽(β-Amyloid，Aβ)，Aβ是在β-裂解酶(β-Amyloidprecursorproteincleavageenzyme1，BACE1)和γ-分泌酶的共同作用下将β-淀粉样肽前体蛋白（Amyloidprecursorprotein,APP）切割形成的产物，因此APP及BACE1表达的增高可使Aβ产生增加，是导致AD发病的重要因素。AD的发病原因和发病机制十分复杂，大多数散发性AD的病因不十分清楚，其中缺血/低氧被认为是导致AD发病的一个重要因素，流行病学显示有心脑血管病患者AD发病率比没有者高9倍。近年来的研究表明表观遗传学(Epegenetics)在AD发病过程中起着重要作用，其中DNA甲基化(DNAmethylation)水平的改变可影响基因的转录及蛋白的表达。甲硫氨酸循环是体内甲硫氨酸代谢的主要途径，此循环通过生成S-腺苷甲硫氨酸(S-adenosylmethionine，SAM)为体内众多甲基化反应提供甲基，SAM是甲基的直接供给体，其含量对维持甲基化反应的正常进行起着重要的作用。 研究目的： 本实验通过观察缺血/低氧对大鼠学习记忆能力、APP、BACE1基因甲基化水平以及甲硫氨酸循环中相关指标含量的影响，探讨缺血/低氧对AD发病相关基因甲基化的影响及其作用机制。 材料和方法： 5月龄雄性SD大鼠随机分为模型组(2-VO组)、对照组和治疗组。采用双侧颈总动脉结扎法(Bilateralcarotidocclusion,two-vesselocclusion，2-VO)制备脑血流低灌注模型。模型组按结扎天数分为10d、30d、90d、180d组，每组动物12只，同时每个模型组又设有对照组。治疗组动物在给以双侧颈总动脉结扎后，行SAM腹腔注射，隔天注射一次，共90d。于各个实验时间点观测如下相应指标。 1、采用Morris水迷宫检测大鼠的空间学习和记忆能力; 2、MassARRAY(R)EpiTYPERTMDNA甲基化定量分析技术检测APP和BACE1基因甲基化水平; 3、采用基因组甲基化检测试剂盒（比色法）及免疫荧光化学染色方法检测大鼠脑组织中全基因组甲基化水平; 4、高压液相色谱(HPLC)法检测大鼠脑组织中SAM、SAH、腺苷、ATP以及血浆中HCY的含量; 5、采用组蛋白乙酰化检测试剂盒（比色法）检测大鼠脑组织中H3、H4乙酰化水平; 6、采用蛋白印迹法(Westernblot)检测大鼠脑组织中APP、BACE1、DNMT1、DNMT3A、MBD2、CBP、HDAC3、TACE和ADAM10蛋白的表达; 研究结果： 1、缺血/低氧导致实验动物认知能力渐进性下降;模型组大鼠在术后30d开始逃避潜伏期和游泳路径明显延长，这种改变维持至术后180d。 2、缺血/低氧可使大鼠脑组织中APP、BACE1基因甲基化水平下降;2-VO术后90d，APP、BACE1基因发生明显去甲基化，甲基化水平分别下降至对照组的72％和63％(P＜0.05)，180d时改变更明显，分别下降至对照组的54％和45％(P＜0.05);全基因组甲基化水平在2-VO术后10d、30d时明显下降，而90d、180d时明显升高。2-VO术后90d，DNMT3A与MBD2的表达明显升高。 3、缺血/低氧可以影响Aβ生成相关蛋白的表达;2-VO术后90d，大鼠脑组织中APP、BACE1、TACE表达明显升高，ADAM10表达明显下降。 4、缺血/低氧可干扰甲硫氨酸循环;2-VO术后90d，大鼠脑组织中SAM含量明显下降，SAH含量明显升高，SAM/SAH比值明显下降;同时ATP含量明显下降，腺苷含量略升高，血浆中HCY含量明显升高。 5、缺血/低氧可导致组蛋白乙酰化水平及相关酶发生改变;2-VO术后90d，组蛋白H4乙酰化水平明显升高，H3乙酰化水平无明显改变;HDAC3表达明显下降，CBP表达明显升高。 6、SAM可以逆转部分缺血/低氧诱发的相关改变;与模型组相比，大鼠腹腔注射SAM90d后，大鼠的空间学习记忆能力有了明显的改善，逃避潜伏期和游泳路径明显缩短，撤台后在目标象限停留时间明显延长;大鼠脑组织中APP表达明显下降;DNMT3A、MBD2的表达明显下降;HDAC3的表达明显升高，CBP的表达明显下降;血浆中HCY的表达明显下降;SAM对缺血/低氧诱导的APP、BACE1基因的去甲基化无明显改善作用。 研究结论： 缺血/低氧通过干扰甲硫氨酸循环影响AD发病相关基因甲基化水平，在AD早期发病过程中发挥作用。