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背景和目的阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种发病隐匿的神经系统退行性疾病,主要表现为记忆认知功能障碍。当前临床上治疗AD的药物仅发挥对症治疗作用,难以从病因上阻止或逆转病情的发生和发展。AD的主要病理特征是β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)沉积形成的老年斑、tau蛋白过度磷酸化形成的神经原纤维缠结(neurofibrillary tangles,NFT)以及由此等原因导致的神经细胞的凋亡、突触网络丢失。而针对Aβ和Tau蛋白为靶点的药物进入临床试验后未显示出改善记忆功能的疗效。由于Aβ和Tau蛋白的过量堆积最终结果仍然是引起神经网络的破坏,那么促进突触发生和抗神经元凋亡的修复/再生机制必然会成为治疗AD的重要策略。蛋白激酶C(Protein Kinase C,PKC)是一种已知参与学习和记忆的激酶,参与突触生长和突触发生。在临床前研究中增加PKC的活性,增加突触数量和促进突触成熟,预防或逆转缺血/缺氧导致神经元和突触丢失。其中PKC激动剂苔藓抑素用于AD治疗已进入Ⅱ期临床研究阶段,显示初步治疗效果。但苔藓抑素来源受限,因此需要寻找其他PKC激动剂在治疗AD方面的潜在价值。12-氧-十四烷酰佛波醇-13-乙酸酯(12-O-tetradecanoylphorbol-13-acetate,TPA)即佛波酯,是从中药巴豆中提取的一种高效PKC激动剂,作为新药已经完成Ⅰ期临床试验。体外细胞研究已证实TPA能够调节Aβ的含量,减少Aβ沉积,促进神经元修复和再生。然而,关于TPA对AD动物体内的研究鲜有报道。本研究以Sprague-Dawley(SD)大鼠为实验对象,以双侧脑室注射链脲佐菌素(ICV-STZ)制备AD大鼠模型,采用Morris水迷宫评估AD大鼠学习和记忆能力,探讨不同剂量TPA对AD大鼠学习和记忆能力的影响;最后初步探究TPA影响AD模型大鼠学习和记忆能力的可能机制。方法1.AD模型制备及筛选采用双侧脑室处钻孔注射链脲佐菌素两次的方式制备模型。用水迷宫定位航行实验和动物找到平台的时间即潜伏期的长短筛选模型成功的动物。2.动物分组及给药方案将造模成功后的AD大鼠随机分为模型组、TPA高剂量组(50μg/kg)、TPA中剂量组(25μg/kg)、TPA低剂量组(12.5μg/kg),每组11只。TPA组按照每组对应剂量尾静脉注射TPA。模型组和假手术组按照TPA组最大剂量(50μg/kg)注射等量生理盐水。给药为期5天,每天1次。3.AD大鼠认知功能评价给药结束后6天至用水迷宫测试评价大鼠认知功能,同方法1。4.大鼠脑组织神经元数量的测定水迷宫测试结束后,处死大鼠,收集脑组织标本,采用免疫组化Neun染色、SYP染色,分别观察大鼠海马CA1内新生神经元个数、突触素面密度。用酶联免疫吸附实验测定神经营养因子的表达,用免疫印迹试验(Western Blot)测定Aβ淀粉样蛋白、tau蛋白、α-分泌酶、β-分泌酶、Aβ降解酶ECE蛋白以及糖原合酶激酶-3β的表达变化。5.统计学分析使用SPSS 22.0对数据进行统计,利用Graphpad Prism 8.0.1作图,所有数据采用均数±标准差(Mean±SD)表示,以P<0.05认为具有统计学意义。结果1.AD模型制备概况实验大鼠65只,其中假手术组11只,模型组大鼠54只,术后模型组死亡3只,死亡率为4.6%,假手术组无死亡。51只AD模型大鼠中7只大鼠符合剔除条件,成模44只,成模率为81%。假手术组和模型组两组大鼠体重、活动量、毛色光泽、粪便量等均无明显差异。2.TPA治疗后对AD大鼠认知功能的影响连续5天(D1D5)定位航行实验结果显示:假手术组大鼠逃避潜伏期缩短60%;模型组大鼠潜伏期缩短14%;TPA低剂量组(12.5μg/kg)、中剂量组(25μg/kg)、高剂量组(50μg/kg)逃避潜伏期分别降低42%、44%、25%。相同时间点与模型组相比,TPA低、中、高剂量组逃避潜伏期各组均有三天明显缩短(P<0.05)。D6空间探索实验结果显示:假手术组相比,模型组大鼠穿越点位次数和在原平台区域象限内停留时间均显著减少,统计学差异明显(P<0.001)。TPA低、中、高剂量组大鼠穿越平台点位次数以及在原平台区域象限内总时间为,和模型组相比,均显著上升(P<0.05)。3.TPA治疗后脑组织的变化3.1神经营养素的表达变化神经生长因子、脑源性神经营养因子含量模型组明显低于假手术组(P<0.05);TPA治疗后每一种至少两个组均高于模型组(P<0.05)。3.2对Tau蛋白和α-分泌酶含量的影响免疫印迹实验结果显示,Tau蛋白含量TPA 12.5μg/kg组和TPA 50μg/kg与模型组相比有明显统计学差异(P<0.05)。α-分泌酶ADAM10 TPA三个剂量组组均高于模型组(P<0.05)。3.3对神经元和突触素面密度的影响免疫组化结果显示:AD大鼠海马CAI区模型组神经元数量显著低于假手术组(P<0.05),与模型组相比,TPA中剂量组显著增加(P<0.05)。模型组突触素面密度明显少于假手术组,统计学差异明显(P<0.001);与模型组相比,TPA低、中剂量组突触素面密度均显著增加(P<0.05),结论TPA能够改善ICV-STZ诱导的AD模型大鼠的认知功能障碍,其作用机制可能与减少Tau蛋白、促进神经营养素的表达、增加神经元数量、增强神经元突触间的联系有关。