阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease,AD)又称老年痴呆,是目前最为常见的一种与机体衰老相关的渐进性中枢神经系统退行性疾病,临床主要表现为认知功能障碍,尤其是记忆恶化,是一种最为常见的痴呆类型,约占所有痴呆患者的60%。随着疾病诊断率提高和世界人口老龄化进程,阿尔茨海默症患者人数逐年增加。据统计,目前全球65岁以上老龄人口中约有5%患有AD,我国65岁以上老龄人口 AD患病率约为3-4%,至2016年仅美国就有540万AD患者,且预计至2030年患者人数还将增加14%-20%,给患者家庭和社会造成了极大的压力及经济负担,已成为严重的世界性医疗保健问题。阿尔茨海默症的发病机制目前尚不明确,提出了多种假说,其中淀粉样蛋白级联假说占主导地位。β-淀粉样肽(Amyloid-β,Aβ)是淀粉样斑块形成的关键物质,它在细胞内不断沉积并最终被释放到细胞外而聚集成为淀粉样斑块。Aβ是β-淀粉样前体蛋白(β-amyloid precursor protein,APP)经两种分泌酶(β-分泌酶和γ-分泌酶)先后切割而生成的。β-淀粉样前体蛋白裂解酶1(beta-site amyloid precursor protein cleaving enzyme 1,BACE1)是 Aβ 产生过程中的限速酶。预防Aβ产生,或者提高其清除率可作为治疗AD的主要策略。目前临床上常用的经美国食品与药物管理局(FAD)批准的AD治疗药物仅有两类,一是乙酰胆碱酯酶抑制剂,一是NMDA受体拮抗剂,其疗效都不理想,只能用于对症治疗,尚无根治之法,目前还没有药物能够治疗和延缓阿尔茨海默症。适配子(aptamer)是单链DNA或RNA分子,能够形成特定的三维空间结构从而以高度特异性及亲和力结合靶分子。适配子常被喻为“合成抗体”,但相较于抗体而言,适配子具备更多的优点,比如:分子量小;毒性低;免疫原性小,不易引起宿主的免疫反应;具有良好的组织渗透性;稳定性好,便于长期稳定储存;易于化学修饰,可在体外快速合成等。适配子可以通过指数富集配基的系统进化(systematic evolution of ligands by exponential enrichment,SELEX)技术筛选得到。本课题组已通过SELEX技术成功筛选得到能以高亲和力结合BACE1的DNA适配子A1,并证明A1能抑制AD细胞模型中BACE1活性。本课题的研究工作主要分为两个部分。第一部分:首先鉴定引入的AD转基因小鼠模型Tg6799,探究该模型对AD症状及病理特征的模拟情况,此为实验研究的基础。结果表明,Tg6799是一种有效的AD动物模型,转基因小鼠基因鉴定可得到两条扩增条带,Aβ免疫荧光结果与基因鉴定结果一致,转基因小鼠脑内出现淀粉样斑块沉积,且随年龄增长斑块数量越多,而野生型小鼠至九月龄仍未出现斑块沉积,水迷宫测试结果显示四月龄转基因小鼠组学习记忆能力低于野生型组,表现出记忆损伤。第二部分:检测BACE1特异DNA适配子A1在AD小鼠模型Tg6799上的作用。四月龄转基因小鼠随机分为两组后,进行颅内侧脑室埋管,手术结束后,让小鼠休息三日后开始给药,每三日给药一次,共十五次。实验组小鼠给予适配子A1,对照组小鼠给予无效的适配子序列Alscr。旷场实验、Y迷宫检测及水迷宫实验结果显示,适配子A1可改善小鼠认知能力且运动能力不受影响;ELISA法检测显示适配子A1可降低小鼠海马Aβ含量;Western blot实验结果显示适配子A1治疗组的sAPPβ,BACE1蛋白表达水平较各对照组显著下降;硫磺素S斑块染色结果显示适配子A1治疗组小鼠脑内老年斑沉积数量及密度均低于对照组。本研究为新的特异BACE1抑制剂的开发提供了研究基础,为AD新药研究及治疗提供了新的方法和思路。