涤痰汤对老年轻度认知功能障碍大鼠模型NMDA受体介导神经突触可塑性的影响及机制研究

N-methyl-D-aspartic acid (NMDA) receptor-mediated synaptic plasticity mechanisms are highly related to learning and memory. The abnormal expression of NMDA receptor may be a precursor state of mild cognitive impairment (MCI), Alzheimer's disease (AD) pathogenesis.In this research proposal, natural aging rats fed with a semi-high fat diet will be selected to establish with cognitive dysfunction rat model. Then a traditional Chinese medicinal prescription that with phlegm effect 'Ditan Decoction' (DTD) will be applied on the rat model; learning and memory abilities will be evaluated by using the Morris water maze; pathological changes of hippocampal neurons will be observed under the advanced Micro Devices and electron microscopy; Aβ content and Aβ generated secretion of enzyme expression will be analyzed via Immunohistochemical assay; NMDA receptor expression and rat hippocampal neurons highlights the plasticity changes will be analyzed as a core index of mechanisms, by using Immunohistochemistry, RT-PCR, Western blot, and electrophysiological methods respectively. To sum up, the mild cognitive impairment of NMDA receptor-mediated synaptic plasticity mechanisms on rats mediated by DTD will be evaluated systematically from the behavior, pathology, molecular biology level. Therefore,the outcomes of this presearch proposal can lay the foundation for the further research of AD prevention and new drug exploitation based on DTD.

NMDA受体介导神经突触可塑性机制与学习记忆高度相关，其表达异常可能是轻度认知功能障碍（MCI）的发病机制。本课题选用自然衰老大鼠加喂半高脂饲料构建老年认知功能障碍大鼠模型，并以临床应用有效的经典化痰古方涤痰汤进行干预，采用Morris水迷宫评价大鼠学习记忆水平，超微电镜观察海马神经元病理改变，免疫组化法检测Aβ含量、Aβ生成分泌酶表达，并分别运用免疫组化学、RT-PCR法和Western blot以及电生理学等方法检测核心指标NMDA受体表达，及大鼠海马神经元突触可塑性的变化，从行为学、病理形态、分子生物学水平观察涤痰汤对轻度认知功能障碍大鼠NMDA受体介导神经突触可塑性机制的影响，有望阐明NMDA受体介导神经突触可塑性与Aβ生成相互影响的作用机制，以及该方的作用及其机理，为中医药防治MCI的深入研究提供实验依据。

轻度认知功能障碍（mild cognitive impairment，MCI）属发生在老年人群中常见的神经系统退行性病变，是介于正常衰老和痴呆之间的一种临床状态，是老年痴呆的主要危险因素。中医学认为“呆病多痰”，“治呆不治痰非其治也”结合本课题组前期研究结果，我们推测，β淀粉样蛋白的毒性作用和 NMDA 受体介导神经突触可塑性相关分子机制表达异常是 MCI 的重要致病因素，可能与中医学痰邪致病密切相关。本课题在前期研究基础上，选用 13 月大鼠 D-半乳糖皮下注射合并半高脂饲料喂养复合造模制作老年轻度认知功能障碍大鼠模型，从行为学、神经病理、Aβ及其分泌酶、NMDA 受体亚基蛋白表达等方面，探讨涤痰汤对 MCI 的作用及机制。实验结果表明：1.改善机体（大脑皮质、血清）抗氧化能力，逆转海马 CA1 区突触结构损伤，可能是涤痰汤保护老年 MCI 模型大鼠突触功能的作用机制。 2.涤痰汤可调节大鼠海马、皮质内 Ach、Glu 含量，增加突触传递。增加大鼠海马 NGF、BDNF 蛋白表达，促进新生神经元和突触的生长和分化。 3.通过下调γ-分泌酶(PS1、PS2)的表达起到降低 Aβ1-42 的关键作用，提高神经元表面 NMDA 受体亚基水平，保护突触功能，可能是涤痰汤改善老年 MCI 模型大鼠突触可塑性的重要机制。 综合上述结果，本研究为探讨涤痰汤对老年 MCI 模型大鼠的干预作用奠定了坚实的工作基础，同时对于老年性认知障碍的研究提供了重要的启示性线索。