电针不同频率调控糖原合酶激酶3β对阿尔茨海默病大鼠神经突触可塑性影响及机制的研究

Transmission dysfunction and form destruction in synaptic are the main pathological changes of the early onset of AD. Overactivation of GSK-3β not only promote amyloid precursor protein degradation To produce β amyloid peptides，but also promote nerve cytoskeletal protein tau abnormal hyperphosphorylation, indirectly and directly interfere with normal synaptic plasticity, which cause and accelerate the occurrence and development of AD.In this paper,based on the previous research of prevention and treatment of Alzheimer's disease, by intraventricular injection of Aβ1-42 induced the AD model rat, using different frequency electro-acupuncture stimulation and molecular biology and electrophysiology techniques, in order to overactivation of GSK-3β, which increase the neurotoxicity of Aβ, promote the hyperphosphorylation of tau protein，and damage normal synaptic plasticity as the breakthrough point. Analysis indirect and direct effects on synaptic plasticity by the regulation of GSK-3β activity which role in the process of learning and memory, discuss the mechanism of improving learning and memory by different frequency electro-acupuncture. Further we will Provide new scientific evidence for evaluation and optimization means of acupuncture treatment of AD, and Improve the clinical efficacy

突触传递功能障碍和突触形态的破坏是AD发病早期的主要病理变化，GSK-3β过度激活即促进淀粉样前体蛋白降解产生β淀粉样肽，又促进神经细胞骨架蛋白tau的异常过度磷酸化，间接和直接干扰正常的突触可塑性，进而加速AD的发生与发展。本课题拟在前期防治阿尔茨海默病的研究工作基础上，以脑室内注射Aβl-42诱导AD模型大鼠为对象，采用电针不同频率干预，应用相关分子生物学及神经电生理技术，从GSK-3β过度激活，加重Aβ神经毒性，促使tau蛋白的过度磷酸化，干扰正常的突触可塑性的角度，研究调控GSK-3β的活性，对突触可塑性间接和直接的影响及其在学习记忆过程中的作用，探讨不同频率电针改善AD学习记忆功能的作用机制。进一步为评价和优化针刺治疗AD手段，提高临床疗效提供新的科学依据。

突触可塑性破坏导致认知障碍是阿尔茨海默病（AD）的主要病理机制之一，糖原合酶激酶3β（GSK-3β）的过度激活直接和间接地参与了β-淀粉样肽和tau蛋白过度磷酸化介导的突触损伤过程。本课题以侧脑室注射Aβ1-42诱导的AD模型鼠为对象，采用不同频率电针干预，综合运用分子生物学、神经电生理、行为学检测等技术，从GSK-3β-tau/β-淀粉样肽-突触可塑性角度研究不同频率电针对AD模型鼠突触可塑性及学习记忆能力的影响及其作用机制。研究结果结论如下：1.运用侧脑室注射Aβ1-42成功诱导AD大鼠模型，不同频率电针可改善AD模型鼠的空间学习记忆能力，且以50Hz电针疗效佳，推测不同频率电针可改善AD模型鼠海马神经元突触结构病变及突触传递功能障碍。2. 不同频率电针可通过改善海马区神经元突触丢失、增大突触界面曲率和突触后致密物厚度、缩小突触间隙宽度、提高穿孔型突触比例等改善突触超微结构损伤，同时可诱导LTP、抑制LTD进而增强突触传递功能以提高AD模型鼠的学习记忆能力，提示通过增强突触结构可塑性和功能可塑性是电针改善AD模型鼠认知功能障碍的关键所在。3.电针可通过上调海马、皮质区突触功能相关蛋白PSD-95、突触素、GAP-43、14-3-3ζ以及AMPA表达水平改善AD模型鼠的记忆障碍，进一步证明电针通过重塑、增强突触可塑性是电针改善AD模型鼠记忆障碍的重要途径。4.电针可通过抑制GSK-3β活性而抑制tau蛋白过度磷酸化、减少神经原纤维缠结，同时下调β淀粉样毒性肽水平，综合改善因GSK-3β的过度激活介导的病理级联反应所致的AD突触可塑性损伤和认知功能障碍。综合各项实验结果，本课题初步证实了电针通过调控GSK-3β活性以改善突触可塑性损伤是其改善AD认知功障碍的关键作用机制之一。同时我们发现高频电针具有较好的治疗效果，有关不同频率电针对AD疗效存在差异的机制有待后续深入研究。