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阿尔茨海默病(Alzheimer Disease, AD)是一种以记忆减退、认知障碍、以及进入痴呆状态为特征的脑退行性疾病。其病理改变为大脑皮层和海马等脑区出现大量的老年斑(senile plaque,SP)、神经纤维缠结(Neurofibirilary tangle,NFT)以及神经元的大量丢失。β淀粉样蛋白(β-amyliod, Aβ)是老年斑的主要成份,越来越多的研究表明,Aβ的大量沉积是诱发AD主要病理改变和临床表现的关键因素之一。研究证实,Aβ以及人工合成的各种Aβ片断,如Aβ1-42和Aβ25-35,都可诱发细胞凋亡;近年来,本研究室及其他研究者的工作证实,一个更小的Aβ片段Aβ31-35也具有与完整肽链或Aβ25-35类似的神经毒作用,可能是Aβ肽链中最短的活性序列。谷氨酸(Glu)是脑内主要的兴奋性递质,Glu受体可分为离子型谷氨酸受体(inotropic glutamate receptors, iGluRs)和代谢型谷氨酸受体(metabotropic glutamate receptors, mGluRs)。前者包括NMDA、AMPA及KA受体等离子通道结构,介导快速兴奋性突触传递;后者属G蛋白耦联受体家族,根据其氨基酸序列的同源性、信号转导机制和药理学特性的不同,将其分为三组: I～III组mGluRs。其中I组包括mGluR1和mGluR5,主要通过活化PLC产生IP3和DG发挥生物学效应,前者通过引起胞内Ca2+释放引起细胞内Ca2+升高,后者通过激活PKC发挥作用。Ca2+升高形成的Ca2+信号在胞内可引发多种生物学效应,而Ca2+超载是病理情况下引起神经损伤的重要机制。因此,I组mGluRs的生物学作用尤其是在病理情况下的作用备受关注,而现有报道却大相径庭,既有I组mGluRs介导神经毒作用的报道,又有他们拮抗神经毒发挥保护作用的报道。此外,有关I组mGluRs对Aβ31-35神经毒作用的影响未见报道。因此,本研究利用培养神经元致凋亡模型[Ca2+]i测定等技术观察I组mGluRs对Aβ31-35致神经元凋亡作用的影响。研究方法包括利用透射电镜、Annexin V-PI双染流式细胞术(FCM)和TUNEL染色法检测培养皮层神经元凋亡,利用离子成像法观察培养皮层神经元[Ca2+]i的变化,利用酶联免疫法检测Caspase-3, Caspase-8和Caspase-9的活性。首先应用I组mGluRs激动剂DHPG、特异性mGluR1拮抗剂CPCCOEt和特异性mGluR5拮抗剂MPEP,观察I组mGluRs是否介导了Aβ31-35对原代培养皮层神经元的致凋亡作用,检测Aβ31-35诱导的细胞凋亡是否伴有钙超载,并通过测定凋亡过程caspase系统活性的改变,分析Aβ致凋亡和有关的拮抗剂,激动剂作用是否通过凋亡的外源性或内源性途径实现;并且应用PKC抑制剂BMI观察I组mGluRs介导Aβ31-35的作用是否通过PKC信号通路。从而阐明I组mGluRs在Aβ31-35致原代培养神经元毒性过程的作用,为深入了解I组mGluRs的生物学作用及Aβ31-35的神经毒作用提供进一步的实验依据。