α7神经型尼古丁受体在β淀粉样肽诱导的突触功能损伤中的作用研究

The decline of cognitive function in Alzheimer's disease ( AD ) is closely related to the impairment of synaptic functions, amyloid beta peptide (Aβ) may be the main toxic substance which induced the synaptic abnormalities in AD, if the synaptic abnormalities induced by Aβwere related to α7 nicotinic receptor ( nAChR ) and calcium signaling pathways need further discuss. This study is to investigate these unsolved problems by using SH-SY5Y cells, primary cultured neurons and cultured rat brain slices as research objects. To investigate the influences of the changes of a7 nAChR gene expression on the synaptic dysfunction induced by Aβ; if the synaptic abnormalities induced by Aβ were ralated to α7 nAChR, if this change is associated with calcium pathways and to further elucidate the relationship among Aβ, α7 nAChR and calcium signaling pathways. The obtaining results in the study will provide valuable evidence for the pathogenesis of AD, and to understand the neuroprotective function of nAChR, provide theoretical basis for new therapeutic means by improve the function of nAChR and regulate the synaptic function and against abeta neurotoxicity.

阿尔茨海默氏病 (AD) 患者认知功能下降程度与突触功能损害密切相关，β-淀粉样肽 (Aβ) 可能是引起AD突触异常的主要毒性物质，其引起突触功能异常是否与α7 神经型尼古丁受体 (nAChR) 及钙信号通路有关需进一步探讨。本申请课题拟在过去获得的研究成果的基础上，选用培养的SH-SY5Y细胞、原代培养海马神经元，培养的大鼠脑片为研究对象，研究在AD发病机制中，α7 nAChR基因表达的变化对Aβ对突触损伤的影响，Aβ是否通过α7 nAChR引起细胞突触功能的改变，这一改变是否与钙离子通路有关进行深入研究，进一步阐明Aβ，α7 nAChR及钙离子信号通路之间的相关性及因果关系，研究结果对阐明尼古丁受体的神经保护机制及 AD 的发病机制有重要意义，为从促进尼古丁受体功能及调节突触功能，对抗Aβ神经毒性角度寻找新的治疗手段提供一定的理论依据。

研究神经母细胞瘤细胞 ( SH-SY5Y ) α7 神经型尼古丁受体基因 (α7 nAChR) 表达增强及沉默后对细胞突触相关蛋白的影响，以及对 Aβ 引起的突触损伤的作用，探讨 α7 nAChR 神经保护作用机制及在阿尔茨海默病 (Alzheimer disease, AD) 的发病机制中的作用。通过稳定转染方法，筛选出 α7 nAChR 基因高表达及沉默的 SH-SY5Y 细胞株；用 Real-time PCR 法和蛋白免疫印迹 ( Western Blot ) 法分别测定细胞中囊泡相关蛋白 ( synaptophysin )，突触前膜蛋白 ( SNAP-25 ) 和突触后膜蛋白 ( PSD-95 ) mRNA 和蛋白表达水平的变化；用终浓度为 1 μmol/L 的 Aβ1-42寡聚体处理培养的 SH-SY5Y 细胞、空质粒组细胞、α7 nAChR 水平上调组和沉默组的细胞 24 h，再用 Real-time PCR 法和蛋白免疫印迹法分别测定细胞中囊泡相关蛋白 synaptophysin，SNAP-25 和 PSD-95 mRNA 和蛋白表达水平的变化。实验成功获得7 nAChR 表达上调及沉默的细胞株，上调 SH-SY5Y 细胞 α7 nAChR 水平能够使细胞突触相关蛋白水平升高，而降低 SH-SY5Y 细胞 α7 nAChR 水平会抑制细胞突触蛋白水平；同时 α7 nAChR 受体水平的增加能够对抗 Aβ 对突触的损伤，降低 α7 nAChR 水平使 Aβ 对细胞突触的毒性作用增强及突触损伤情况更严重。这可能提示了 α7 nAChR 与细胞突触密切相关，并且 α7 nAChR 的增加可对Aβ 诱导神经细胞的突触损伤有一定的保护作用，进一步说明 α7 nAChR 在阿尔茨海默病的发病中起着重要作用。