鞘氨醇-1-磷酸盐对阿尔茨海默病的调控作用及其机制

β-淀粉样肽(Aβ)参与阿尔茨海默病(Alzheimer's Disease, AD)的主要机制涉及鞘磷脂/神经酰胺通路代谢异常。然而作为此代谢通路的末端产物-鞘氨醇-1-磷酸盐(Sphingosine-1-Phosphate, S1P)以及其G蛋白偶联受体是如何影响AD疾病进展的，目前并不清楚。我们前期行为学研究发现，给予S1P拟似物可明显改善AD模型小鼠学习记忆能力，而并不影响其游泳速度。本课题将在此基础上，应用RNA干扰，组织化学，免疫印迹与沉淀以及细胞培养与转染等方法，进一步探究S1P信号转导参与AD病因病理的具体机制，展开针对S1P及其拟似物对Aβ的形成与聚集，Aβ与细胞膜的相互作用及其后的信号级联通路，神经元的细胞周期与死亡，以及与Aβ前体合成相关的调节分子等的作用研究，并以此为契机筛选有效的干预AD的先导化合物，为未来的药物开发提供理论支持与指导方向。

阿尔茨海默病(Alzheimer’s Disease, AD)的主要组织病理学特点是脑内出现大量的β-淀粉样肽(Aβ)沉积。同时Aβ对于鞘磷脂/神经酰胺通路的调控也具有重要作用。然而作为此代谢通路的末端产物—鞘氨醇-1-磷酸盐(Sphingosine-1-Phosphate, S1P)以及其G蛋白偶联受体是如何影响AD疾病进展的，目前并不清楚。本项目旨在研究S1P/S1P受体信号转导系统对AD疾病进展的可能调控作用，阐明其机制，并提出干预疾病进展的方案。.利用新颖性探索模型和传统的水迷宫模型两种行为学模型，我们研究了S1P类似物FTY720对APP/PS1转基因AD小鼠的学习记忆能力的影响。我们发现在两种行为学检测模型中，FTY720在0.02和0.2 mg/kg的剂量下均能提高AD小鼠的学习记忆能力。我们利用荧光染色对FTY720给药的小鼠脑子进行Aβ沉积的分析。结果发现在前脑及海马区域，FTY720并没有显著性影响Aβ斑块的形成。说明FTY720对于小鼠学习能力的提高并非通过抑制Aβ的产生和沉积。神经元的损伤和凋亡是导致AD病人智力下降的主要原因，而FTY720对AD小鼠的学习记忆行为有明显改善，我们进一步研究其是否对小鼠脑内的神经干细胞有保护作用。通过对小鼠大脑海马区域进行BrdU和Tuj-1的染色，我们发现给予FTY720（0.02 mg/kg或0.2mg/kg）4周的小鼠其海马区域的神经干细胞的增值情况明显优于对照组。为进一步研究FTY720促经体内神经元再生的机制，我们在体外研究了其对神经分化的影响。我们发现，在体外给予10，30，或100 nM的磷酸化的FTY720（FTY720的活性形式）可以剂量依赖性地促进神经干细胞向神经元分化，表现为Tuj-1染色阳性地细胞明显增多，而且神经突触的长度也显著增长。.综上所述，我们发现了用于治疗多发性硬化症的老药FTY720可以显著改善老年痴呆症小鼠的学习和记忆，其机制主要是促进小鼠海马区域神经干细胞的增殖和神经元的再生。本项目发表SCI论文3篇，培养研究生4名。