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研究背景阿尔茨海默病(alzheimer’s diease,AD)是一种神经退行性疾病,也是现在痴呆中最常见的一种类型。虽然AD的病因和发病机制目前还不是完全清楚,但是线粒体损伤是AD重要的病理过程。在AD患者的大脑之内发现由于淀粉样蛋白沉积等各种因素造成了神经元内的线粒体生理功能障碍,例如供能不足、过氧化物增加,线粒体运输障碍,线粒体生物合成受损以及线粒体动力学异常等,这些造成神经元的损伤导致了认知功能降低,改善线粒体是治疗AD关键之一。血管内皮生长因子(VEGF)是一类促进血管生成的重要因子,除了在许多肿瘤中高表达外口前发现了VEGF具有对神经系统具有保护作用,VEGF不仅能够通过改善脑缺血来改善神经系统功能而且还可以直接对神经元以及胶质细胞产生神经营养、神经保护、抗凋亡,刺激神经发生的作用,但在AD中VEGF对于线粒体结构和功能的影响还不清楚。研究目的本研究探讨VEGF在小鼠模型对AD的保护作用,以及VEGF在细胞和动物AD模型中对线粒体结构和功能、线粒体生物合成以及自噬、线粒体自噬的影响。研究方法1.将4个月大的APP/PS1小鼠作为AD的模型小鼠共24只,随机分成空载体(VEH)组和VEGF组,各12只。通过微量注射仪将能够过表达的VEGF或者空载体的腺相关病毒分别注射到小鼠海马中。2.通过Moiss水迷宫检测了 VEH组和VEGF组两组小鼠的空间记忆能力,通过硫黄素S染色检测小鼠脑内沉积的老年斑的多少以及酶联免疫吸附实验检测可溶性Aβ1-40和Aβ1-42的含量。3.将SH-SY5Y细胞分为对照组,外源性Aβ25-35构建的AD组,以及在AD组基础上给予外源性VEGF165的Aβ+VEGF共三组。三组细胞通过CCK-8实验检测VEGF拮抗Aβ细胞毒性的作用,荧光检测活性氧簇(reactive oxygen species,ROS)水平来反应VEGF改善Aβ造成细胞氧化应激损伤的变化,证明AD中VEGF对细胞的保护作用。4.通过投射电镜观察海马和细胞中线粒体结构的变化,PCR检测细胞中线粒体DNA(mtDNA)拷贝数,流式细胞术检测线粒体膜电位以及免疫荧光检测线粒体总量。从线粒体结构、基因表达、线粒体膜电位、数量四个方面验证AD中VEGF的线粒体保护作用。5.通过Western Bolt实验检测了线粒体生物生成以及自噬和线粒体自噬的关键的蛋白表达水平,证明VEGF对线粒体生物合成、自噬、线粒体自噬水平的影响。研究结果1.VEGF在小鼠海马内过表达。2.VEGF改善APP/PS1小鼠空间记忆能力,降低脑内老年斑和Aβ的含量。3.VEGF165能够缓解Aβ25-35的细胞毒性和ROS的水平。4.VEGF减轻AD中受损线粒体比例,提高线粒体基因拷贝数、改善线粒体膜电位下降,提高线粒体总量。5.VEGF缓解AD中线粒体生物合成抑制,但VEGF对细胞自噬,线粒体自噬水平没有明显影响。结论VEGF提高认知功能,缓解AD中线粒体多方面的损伤,刺激线粒体生物生成从而改善AD中的线粒体。