线粒体损伤在Aβ级联反应中的作用及针灸保护机制研究

线粒体级联假说是阿尔茨海默病病理机制的新假说，线粒体是Aβ发挥毒性作用的新的重要靶位，线粒体损伤不仅与Aβ的产生和异常沉积有关，且会加重Aβ神经毒性，导致并加速AD的发生与发展。本课题拟在前期研究工作基础上，以脑室内注射Aβl-42诱导AD模型大鼠为对象，采用相关分子生物学技术，首次以线粒体损伤在Aβ级联反应中的关键作用为切入点，探讨线粒体结构与功能的异常及相关蛋白在AD中的调控作用，保护线粒体对Aβ神经毒性的影响及其在学习记忆过程中的作用，为深入揭示针灸改善学习记忆功能的作用机制提供全新资料；进一步从对Aβ的降解与清除的角度探讨针灸减轻Aβ诱发线粒体损伤的作用机制，为更好的研究针灸多环节、多靶点的防治AD作用机制提供更多的线索。

线粒体是Aβ发挥毒性作用的重要靶位，线粒体损伤不仅与Aβ的产生和异常沉积有关，且会加重Aβ神经毒性，导致并加速AD的发生与发展。本课题在前期研究工作基础上，以脑室内注射Aβ1-42诱导AD模型大鼠为对象，采用相关分子生物学技术，首次以线粒体损伤在Aβ级联反应中的关键作用为切入点，探讨线粒体结构与功能的异常及相关蛋白在AD中的调控作用，为深入揭示针灸改善学习记忆功能的作用机制提供全新资料。结果显示海马神经元线粒体形态呈卵圆形，数目较少，且分布不均，内嵴大部分排列紊乱，部分可见内嵴溶解消失，基质疏松，线粒体肿胀明显且部分空泡变性；周边内质网扩张，提示线粒体结构损坏较为严重；AD模型大鼠血清Aβ浓度显著升高，脑内海马区的APP阳性神经元表达增多，同时海马CA1区 NEP和PreP的含量表达均明显降低（P<0.01），提示AD模型大鼠复制成功，出现Aβ蛋白沉积和Aβ降解酶减少。线粒体中ABAD的含量明显高于正常组（P<0.01），Aβ淀粉样蛋白与位于海马神经元线粒体基质中过表达的ABAD结合，形成过多的Aβ-ABAD复合物，使COXⅣ水平明显下降，与正常组相比具有明显的差异（P<0.01），进而导致过多的ROS从线粒体中漏出，ATP降低，氧化呼吸链的电子传递受阻，可见线粒体能量代谢障碍；线粒体融合相关蛋白Opa1的水平明显低于正常组（P<0.01），而线粒体分裂相关蛋白Fis1的水平明显高于正常组（P<0.01），提示线粒体分裂与融合失衡，线粒体动力学出现异常；作为线粒体通透性转换孔的必需成分之一的亲环蛋白D的过表达，也提示MPTP的开放，线粒体膜内外渗透失衡，线粒体功能受到严重抑制。而针灸“百会”“肾俞”能够抑制AD模型大鼠海马线粒体形态结构的改变；通过抑制ABAD的过表达，减少Aβ-ABAD复合物的产生，进而提高COXⅣ的活性，改善氧化呼吸链的电子传递，抑制线粒体能量代谢障碍；通过抑制线粒体分裂蛋白Fis1的过表达，促进线粒体融合蛋白Opa1的表达，进而调节线粒体分裂与融合的平衡，改善线粒体动力学异常；通过抑制线粒体通透性转换孔的必须成分之一CypD的过表达，进而抑制MPTP的开放，调节线粒体膜内外渗透的失衡；最终上调大鼠海马CA1区NEP和PreP的表达，增加其含量，促进细胞内外β淀粉样蛋白的降解，从而减少其聚集沉降，改善阿尔茨海默病病理进程。