从喹硫平对小胶质细胞的调节探索抗阿尔茨海默病衰老发病的新靶点

Microglia plays an important role in the mechanism of brain aging and Alzheimer’s disease (AD), an aging related disease. A pathologic hallmark of AD is the formation of cerebral senile plaques, in which β-amyloid peptide (Aβ) is a major component. Increased brain Aβ plaques are associated with activated microglia. Quetiapine, an atypical antipsychotic drug, has shown its neuroprotective effects in recent animal studies and has beneficial effect on memory in AD mice. In our preliminary study, we found that quetiapine attenuated microglia activation in the brain of AD mice. In the present study, we will measure the dynamic change of microglia in different age of AD mice, and evaluate the effect of quetiapine on microglia activation and involved mechanism in an amyloid precursor protein (APP)/presenilin-1 (PS1) double transgenic mouse model of AD. The project will employ a multidimensional approach including molecular, cellular and behavioural measurements to investigate the microglia activation, microglia-related inflammation, aging related oxidative stress and memory in the AD and quetiapine-treated AD mice. The present study will further investigate the role of microglia in the mechanism of AD and indicate whether suppression of microglial activation can be a useful strategy to slow the progression of AD.

小胶质细胞在脑老化和与加龄密切相关的阿尔茨海默氏病(Alzheimer’s disease ,AD)中起着重要作用。AD脑内随年龄增加的β淀粉样蛋白（Aβ）老年斑与小胶质细胞的激活有关。喹硫平是一种非典型抗精神病药，最近发现其具有神经保护作用并能改善阿尔茨海默氏征鼠记忆。我们的预实验发现喹硫平能减少AD模型鼠脑中小胶质细胞的激活。本课题中，我们将用APP/PS1双转基因AD模型鼠来研究小胶质细胞随年龄和AD病程的变化，同时用喹硫平调节AD模型鼠脑内小胶质细胞的激活，以评价小胶质细胞异常与AD衰老和记忆障碍的联系。本课题将用分子学、细胞学和行为学方法检测AD鼠发病和衰老过程中脑小胶质细胞的变化，并检测与小胶质细胞激活相关的炎症，与衰老相关的氧化应激因子和记忆的变化。本课题为进一步理解与小胶质细胞异常相关的AD衰老发病机理提供重要的实验证据，探讨调节小胶质细胞活化作为AD的治疗新靶点的可能性。

1. 项目背景.阿尔茨海默病（老年性痴呆, Alzheimer’s disease, AD）是与衰老密切相关的导致痴呆最常见的神经退行性病变。AD 的病理机制非常复杂，目前尚缺乏有效的治疗措施。有研究提示淀粉蛋白前β位分解酶1（BACE1）与少突胶质细胞在阿尔茨海默病病理机制中起着重要的作用，因此揭示BACE-1及少突胶质细胞在AD中的作用，可能会影响将来对于AD的药物治疗。同时，最新研究发现喹硫平（QTP）作为一种非典型抗精神病药，其具有神经保护作用并能改善阿尔茨海默病鼠记忆的作用，但其改善AD症状的机制尚不明确。.2. 主要研究内容.2.1 用APP/PS1双转基因三月龄与六月龄的AD小鼠，通过免疫荧光技术、免疫组织化学法、蛋白印迹法来检测BACE-1在小鼠模型中的表达及分布形式。.2.2 在细胞培养基础上，通过细胞增殖试验、台盼蓝拒染法以及蛋白印迹法等方法，探索QTP对AD小鼠中Aβ25–35诱导的神经元细胞死亡的保护作用是否与少突胶质细胞相关以及可能作用机制。.3.重要结果.3.1 AD小鼠早期，BACE-1在对照组小鼠与AD小鼠总量基本相同，但在脑内皮质区存在异常沉积，主要分布沉积于AD小鼠模型皮质区血管外层。.3.2 喹硫平通过促进星形胶质细胞释放脑源性神经营养因子，后通过EPK途径减少淀粉样蛋白诱导的细胞死亡。.4. 科学意义.4.1 首次展示AD早期病变与BACE-1蛋白沉积及微血管功能障碍相关，且AD淀粉沉积之前出现了BACE-1在微血管的异常表达，提示BACE-1在血管系统的异常沉积可能启动淀粉样斑块在脑内的异常沉积的瀑布效应。.4.2 QTP对AD的神经元的保护，是通过调整星形胶质细胞释放BDNF发挥作用，而非直接作用神经元细胞，因此星形胶质细胞可作为治疗靶点来开发神经保护药物。