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二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid,DHA）是一种n-3系的多不饱和脂肪酸,其含有22个碳原子和6个顺式双键,其主要来源是海洋动物、浮游植物。人体主要通过食物摄取来补充DHA。研究发现,DHA具有许多生理活性,包括增强免疫力、抗炎、调节脂质代谢、促进胎儿发育等。DHA在老年慢性病,例如阿尔兹海默症（Alzheimer’s Disease,AD）中的作用越来越受到重视。但是关于DHA对突触功能及认知功能的影响的研究相对匮乏。本文以DHA为研究对象,以大鼠肾上腺嗜铬细胞瘤PC12细胞和AD模型小鼠为受试对象,从体外和体内两个方面共同探讨DHA的神经保护作用以及相关的分子机制。首先,以H2O2作用PC12细胞建立氧化损伤模型,研究DHA对PC12细胞内氧化损伤的保护作用。通过MTT实验可知,不同浓度的H2O2作用于PC12细胞12 h,引起细胞存活率剂量依赖性地降低,400μM H2O2处理后,细胞存活率下降为50.2%。不同浓度DHA（20,40和80μM）预处理后,细胞存活率均得到显著提高,其中40μM DHA处理使细胞存活率达到83.6%。DAPI和AO-EB染色结果显示H2O2处理使细胞呈现凋亡现象,而40μM DHA处理可以降低PC12细胞的凋亡率。扫描电镜结果显示,DHA作用PC12细胞,细胞形态明显改善。氧化应激水平测定结果显示,H2O2处理显著增加了细胞内MDA含量,显著降低了SOD酶活力;DHA干预可以降低细胞内MDA含量,增加SOD酶活力。此外,H2O2处理使得PC12细胞ATP酶活力显著降低,DHA处理显著增加了ATP酶活力。线粒体膜电位（MMP）测定结果显示:H2O2处理显著降低了MMP水平,而40μM DHA减缓了MMP水平的改变。活性氧（ROS）生成量测定结果显示:H2O2处理显著增加了PC12细胞内ROS的生成量,而DHA使ROS生成量明显降低。以上结果说明:DHA增加了PC12细胞存活率,改善细胞形态,减轻了H2O2引起的PC12细胞内氧化应激水平。接下来,进一步研究DHA对PC12细胞神经突起生长的影响及其机制。F-actin染色结果显示:H2O2处理损伤了细胞骨架成分微丝（F-actin）,细胞突起明显变短;40μM DHA处理细胞后,F-actin损伤的情况明显好转,说明DHA对H2O2引起的细胞突起长度变短和数目减少有一定的预防作用。神经递质测定结果显示:H2O2显著降低了乙酰胆碱转移酶活力,而提高了乙酰胆碱酯酶的活力,导致了PC12细胞内乙酰胆碱（Ach）含量的降低;DHA处理PC12细胞后,明显逆转了以上情况,增加了细胞间Ach含量。此外,DHA减少Glu释放量,增加γ-GABA释放量,减轻了H2O2引起的细胞兴奋性毒性。Western blotting实验结果表明:DHA作用PC12细胞后,通过激活细胞表面受体Trk B,进而上调PLCγ1,Ca MKⅡ以及ERK1/2蛋白的磷酸化水平,进一步促进细胞核内转录因子CREB的活化。采用Trk B和Ca MKⅡ的专一性抑制剂考察蛋白通路内各蛋白的相互调控关系,结果表明:DHA通过上调Trk B-PLCγ1-Ca MKⅡ-ERK1/2-CREB信号通路保护PC12细胞神经突起免受氧化损伤,促进神经突起生长和发育,从而调节神经递质的释放。以APP/PS1转基因小鼠及其野生型小鼠为实验对象,研究DHA对AD模型小鼠脑内淀粉样病变（Aβ）的影响。试验期间,DHA未对各组小鼠体重产生明显影响,但会明显增加模型小鼠全脑指数,改善小鼠脑萎缩现象。脑内脂肪酸含量测定结果显示:模型小鼠脑内饱和脂肪酸（SFA）和单不饱和脂肪酸（MUFA）的含量增加,多不饱和脂肪酸（PUFA）的含量下降;DHA干预后,小鼠脑内SFA和MUFA含量下降,而PUFA含量明显增加,其中DHA高度富集。模型小鼠脑内ATP酶活力较野生型对照组显著降低,DHA可以显著提高ATP酶活,提高神经元能量供应。Aβ和Tau免疫双荧光染色结果显示:模型组小鼠脑内出现大量Aβ斑块沉积和Tau纤维缠结,DHA干预可以显著降低小鼠脑组织的Aβ斑块负荷,并降低Tau蛋白磷酸化水平。Western blotting实验结果阐释了DHA减轻Aβ生成的可能途径:DHA干预下调了脑内APP,BACE1以及Aβ蛋白的表达,增加BACE2蛋白的表达,而对IDE蛋白的表达无显著影响。此外,模型小鼠脑内Tau蛋白过度磷酸化,DHA通过下调NMDAR蛋白的表达,进而下调GSK-3β和Tau磷酸化水平,从而减轻了AD模型小鼠脑内AD样病理变化的发生。最后,研究了DHA对突触功能以及小鼠认知功能的影响。Nissl染色结果表明:模型组小鼠神经元丢失,尼氏体崩解;DHA干预明显改善了神经元的损伤情况。利用透射电镜观察小鼠脑内突触的超微结构,结果显示:模型小鼠海马突触结构改变,突触数量明显减少,突触后致密物（PSD）厚度降低,突触间隙增加;DHA干预可以改善突触结构,增加突触数量,PSD厚度明显增加,突触间隙宽度降低。突触前膜标志物SYP蛋白免疫组化结果表明:DHA显著提高了SYP蛋白的表达,提示DHA可以增加小鼠脑内突触密度。此外,神经递质测定结果表明:DHA调节神经递质释放量,降低脑内Glu水平,而增加γ-GABA水平。通过western blotting实验探讨了DHA对突触结构和功能的调节作用可能是通过上调Trk B-PLCγ1-Ca MKⅡ-ERK1/2-CREB信号通路实现的。最后,水迷宫试验结果表明:AD小鼠学习和记忆功能出现障碍,而DHA干预使小鼠的学习和记忆能力增强,认知功能得到改善。以上实验结果提示:在体外实验中,DHA可以减轻PC12细胞内的氧化损伤,保护神经细胞正常生理功能,促进神经突起的生长发育;在体内实验中,DHA可以显著预防阿尔兹海默症模型小鼠脑内发生AD样病理变化,进而改善突触结构和功能,预防并改善小鼠的认知功能障碍。本文的研究为DHA的神经保护作用提供了理论依据,为DHA作为营养补充剂在预防AD领域的应用提供了技术支撑。