阿尔茨海默病(Alzheimer Disease,AD)是一种起病隐匿的慢性退行性神经病变,是痴呆最主要的一种,约占其所有病例的500%～60%。痴呆的发病指数随年龄的增长呈上升趋势,西方国家在60～64岁之间的老年人中发病率低于1%,而在85岁以上人群中发病率高达240%～33%。相比较下,发展中国家数据分布相对稀疏,但同样存在60%的老年痴呆患者。AD是非常普遍的,现在己上升为主要的公共健康问题之一。2015年,超过4600万人罹患痴呆,由于人口老龄化,人类预期寿命的增长,这个数字将以每二十年双倍速度增长,预计在2040年达到8100万人次。虽然全球范围内对AD进行了大量的研究,但至今临床上仍然缺乏对抗AD的特效药。2013年12月,G8峰会指出,痴呆应该作为一个全球优先考虑的问题,需于2025年研究出有效的治疗或缓解的方案。艾灸疗法作为祖国医学特色疗法,已有数千年历史,其临床操作具有方便简易、无毒副作用等优点,对阿尔茨海默病的预防和治疗具有一定效果。国内外相关研究及本课题组前期研究均证明,艾灸及艾燃烧过程中的生成物可通过改善机体氧化应激状态、增强神经元保护功能、抗调亡等途径对脑的衰老过程起到干预作用。代谢组学(Metabolomics)是一门基于全面系统、网络式的规模以研究细胞和有机体代谢的活动和状态的学科,其阐明了生理和病理生理学的终点。代谢组学实验直接反映了机体内代谢网络的活性,代谢网络产生代谢产物并传达所探究的系统潜在的生物学状态的重要信息。通过代谢组学可表现健康或疾病中的机体其准确的生物化学特征,有利于进一步了解AD涉及的复杂的生物网络的变化。本课题组前期应用UPLC-MS技术对8月龄的APP/PS1转基因模型鼠进行了非靶向的代谢组学分析,发现其组间差异较大的代谢物最终回归至能量代谢与体内物质传递以及信息传导通路。分析认为艾灸干预可以提升模型小鼠体内碳水化合物和氨基酸的合成分解过程以调节生物体物质和能量代谢,进一步防治AD。目的:观察艾灸及艾烟干预对APP/PS1小鼠尿液和血浆中三羧酸与脂肪酸循环代谢产物的影响,从能量代谢的角度探索艾灸的不同作用因素在防治阿尔茨海默病中的机制。方法:36只6月龄龄雄性APP/PS1双转基因小鼠随机分为3组艾灸组,艾烟组,模型组、每组12只。并将12只雄性C57BL/6非转基因鼠作为空白对照。空白组、模型组小鼠每日常规抓取、固定于正常环境;将艾灸组小鼠放入小鼠固定器中,以艾条每日灸关元穴,控制艾烟浓度为5-15mg/m3;艾烟组小鼠放入小鼠固定器中,将艾条置于关元穴处不点燃,置于艾烟浓度为5-15mg/m3的染毒柜中。所有干预20min/穴/天,6天/周,共8周。取材前一天停止干预,禁食不禁水。于8周末收集尿液样本、血浆样本。GC-MS检测尿液中三羧酸循环(TCA)代谢产物含量,UPLC-MS法检测血浆样本中游离脂肪酸含量。结果:1.对尿液中三羧酸循环代谢产物的影响与空白组相比,模型组尿液丙酮酸、柠檬酸、琥珀酸、延胡索酸、苹果酸中含量明显降低(P<0.05),α-酮戊二酸含量有降低但无统计学差异,乳酸含量明显升高(P<0.05);艾烟组尿液中丙酮酸含量高于模型组(P=0.027,),艾灸组有升高趋势但无显著差异,艾灸组与艾烟组无明显差异;艾烟组和艾灸组尿液中柠檬酸、α-酮戊二酸含量高于模型组(P=0.005,P=0.016,P=0.023,P=0.024),且与空白组比较有升高趋势,但无统计学差异;艾灸组尿液中延胡索酸含量高于模型组(P=0.025),艾烟组有升高趋势但无显著差异;艾灸组和艾烟组尿液中的琥珀酸含量较与模型组有升高趋势,无统计学差异;艾灸组和艾烟组苹果酸含量明显高于模型组(P=0.009,P=0.032);艾灸组和艾烟组尿液中乳酸含量相比模型组有降低趋势,接近空白组,但无统计学差异。2.对血浆中脂肪酸代谢的影响1)饱和脂肪酸:与空白组相比,模型组血浆中硬脂酸、十九烷酸、掬焦油酸、山箭酸、二十三烷酸、花生酸含量显著升高(P<0.01),软脂肪酸有升高趋势但无明显差异;艾灸组血浆中软脂肪酸、十九烷酸、掬焦油酸、山箭酸、二十三烷酸、花生酸含量明显低于模型组(P=0.033,P=0.009,P=0.047,P=0.015,P=0.003,P=0.000),艾灸组血浆中硬脂酸含量与模型组相比有降低趋势,但无统计学差异;艾烟组血浆中饱和脂肪酸水平有降低趋势,但无明显差异。2)单不饱和脂肪酸:与空白组相比,模型组血浆中神经酸含量显著降低(P=0.000),棕榈油酸和油酸含量有降低趋势,但无统计学差异;艾灸和艾烟组血浆中神经酸水平明显升高(P=0.030,P=0.000),棕榈油酸和油酸含量有升高趋势,但无明显差异。3)多不饱和脂肪酸:与空白组相比,模型组血浆中亚油酸、附子脂酸、花生三烯酸、花生四烯酸、DHA、EPA、DPA含量明显下降(P<0.05),α-亚麻酸含量呈下降趋势,但无明显差异;与模型组相比,艾灸组和艾烟组血浆中亚油酸、附子脂酸、花生三烯酸、花生四烯酸、DHA、DPA含量均明显升高(P<0.05);艾烟组血浆中EPA含量明显高于模型组(P=0.026),艾灸组有上升趋势,无明显差异;艾烟组和艾灸组血浆中α-亚麻酸含量有升高趋势,但无统计学差异。结论:1.艾灸及艾烟可调节AD模型小鼠体内三羧酸循环和脂肪酸代谢途径中相关生物标志物含量。2.艾烟组与艾灸组小鼠体内代谢标志物含量无明显差异,呈一致改善趋势,可认为艾烟可以作为艾灸改善AD病理进程的主要作用因素。3.本研究结果提示,艾灸温热刺激与艾燃烧生成物均可作为艾灸的起效因素,通过改善AD模型小鼠体内能量代谢紊乱内环境而进一步延缓AD病理进程。