阿尔茨海默病(Alzheimers disease,AD)是一种多发于老年人的神经退行性疾病,其临床症状主要表现为认知能力下降和记忆丢失。既然学习记忆的神经生物学基础是中枢神经系统的可塑性,尤其是突触可塑性,那么突触传递效能和突触形态结构的改变很可能是认知功能下降的关键因素。大量证据已经表明,突触损伤是AD的早期病理变化,并与认知功能下降有很好的相关性。因此本文主要从突触再生和突触功能两个方面出发,研究中药活性成分梓醇(Catalpol)和异菝葜皂苷元(Smilagenin,SMI)对拟AD模型突触可塑性的修复作用及其可能的机制。　　在整体实验中,我们采用自然衰老SD(Sprague Dawley)大鼠作为拟AD模型。连续喂服溶媒、梓醇或SMI两个月后,通过物体辨别实验来评价各组动物的认知功能。行为学分析发现,梓醇和SMI都能够改善拟AD模型动物的认知功能。Westem blot结果分析表明,模型动物的皮层和海马均出现突触小泡蛋白(Synaptophysin)、突触后密度蛋白-95(Postsynaptic density-95,PSD-95)和发动蛋白(Dynamin1)含量显著下降,而梓醇和SMI使这些突触蛋白含量恢复到青年对照组水平。与青年对照动物相比,模型动物的突触结合蛋白(Synaptotagmin)在皮层的表达量下降,而其在海马的含量没有明显变化。梓醇和SMI都没有影响synaptotagmin在皮层和海马的表达。　　在离体实验中,我们采用AB损伤的原代皮层神经元作为拟AD模型。我们发现Aβ25-35(10μM)损伤神经元12h后,延长梓醇的作用时间或增加梓醇的作用浓度都不能够提高损伤细胞的存活率:而10μM梓醇作用48h后可以增加损伤神经元的微管相关蛋白-2(Microtubule-associated protein-2,MAP-2)阳性突起长度,并逆转上述四种突触蛋白的表达量下降。SMI和脑源性神经营养因子(Brain derived neurotrophic factor,BDNF)也具有相似的作用,即不能提高Aβ25-35损伤神经元的存活率,然而能够逆转上述四种突触蛋白的表达量下降。　　考虑到蛋白激酶C(Protein kinase C,PKC)在突起延伸和突触再生过程中的重要作用,我们通过抑制PKC活性来观察梓醇、SMI和BDNF是否通过PKC通路发挥上述作用。结果显示,梓醇、SMI和BDNF也都能逆转Aβ1-42引起的MAP-2阳性突起缩短和突触蛋白表达下调。然而阻断PKC通路后,梓醇对MAP-2阳性突起和突触蛋白表达的修复作用完全消失;SMI对MAP-2阳性突起的作用部分消失,其对PSD-95的作用完全消失,对synaptophysin的作用减弱,对dynamin1和synaptotagmin的作用没有显著改变;而BDNF对损伤神经元MAP-2阳性突起和突触蛋白的作用没有明显变化。　　综上所述,梓醇和SMI能够显著改善记忆,促进损伤神经元的突起再生和突触重构,增强突触功能。其中梓醇主要是通过PKC通路发挥神经修复作用,而SMI则为部分通过PKC通路发挥修复作用。本研究进一步阐述了梓醇和SMI的作用机制,为把它们开发为治疗AD的新药提供了科学的实验基础。