阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease,AD）,俗称老年痴呆症,是一种中枢神经系统的退行性疾病,在老年人群中极为常见,其防治问题是世界难题之一。根据铝与β-淀粉样多肽（amyloid-β,Aβ）相互作用机制的最新进展有必要重新审视脑部铝积累与AD发生之间关系。AD以脑实质组织细胞外及脑血管壁上Aβ聚集以及神经细胞中Tau的异常蛋白磷酸化及神经元突触丢失为主要特征。Aβ多肽的过度沉积会形成老年斑（senile plaque,SP）;同时Tau蛋白过度磷酸化导致神经原纤维缠结（neurofibrillary tangles,NFTs）的产生,引起神经退行性改变,最终导致人体意识下降及记忆能力的丧失,痴呆等病理特征的发生。脑部铝积累会促进Aβ由单体变为低聚物,有可能加剧Aβ的聚集进而导致阿尔茨海默病的产生。那么AlCl₃及Aβ联合作用于小胶质细胞,对于细胞的迁移能力、吞噬能力、游离Ca²⁺水平和炎症因子是怎样的影响,需要用实验证明。Aβ处理神经细胞会造成损伤,Tau蛋白过度磷酸化并导致神经原纤维缠结。Al³⁺是否会加剧Aβ对神经细胞的损伤?以上是本实验拟解决的关键科学问题,本研究将为AD防治及药物设计提供新思路。本课题选用AlCl₃和Aβ处理神经细胞和小胶质细胞进行一系列实验。首先用Aβ作用于神经细胞PC12建立损伤模型,然后添加不同浓度的AlCl₃研究铝是否加剧Aβ处理神经细胞的影响。结果表明,Aβ模型组与空白对照相比,神经细胞的存活率显著下降,细胞的凋亡程度、活性氧水平、细胞内游离Ca²⁺水平和Tau蛋白磷酸化水平显著上升。但100μM及以下浓度的AlCl₃与Aβ共同处理组与未处理的Aβ模型组相比,细胞存活率显著上升,细胞的凋亡程度、活性氧水平、钙离子水平、Tau蛋白磷酸化水平比Aβ模型组显著降低,可以看出,100μM及以下的AlCl₃对PC12细胞有保护作用。100μM以上浓度的AlCl₃与Aβ共同处理组与未处理的Aβ模型组相比,细胞存活率显著下降,细胞的凋亡程度、活性氧水平、钙离子水平、Tau蛋白磷酸化水平显著升高。由此可见,100μM以上浓度的AlCl₃会加剧Aβ对PC12神经细胞的损伤,铝浓度的控制对于AD至关重要,这为进一步研究铝与阿尔茨海默病的关系奠定了基础。同时,用AlCl₃和Aβ分别作用于小胶质细胞BV2细胞,结果表明,两种处理组小胶质细胞的迁移能力、吞噬能力和游离Ca²⁺离子水平随着药物浓度的升高而增强。AlCl₃和Aβ联合作用于BV2细胞,联合处理组与Aβ模型组比较,细胞的迁移、吞噬、Ca²⁺水平及细胞的NO、TNF-α、IL-1β等炎性因子均随着药物浓度的升高而略微升高。Aβ大量聚集会使细胞过度活化产生炎症因子并发生免疫炎症反应。由此可推出,AlCl₃有可能使细胞适度活化增强迁移能力和吞噬能力,过度活化又会发生神经毒性作用损害细胞。通过上述实验研究得出以下结论:100μM以下浓度的AlCl₃会减少神经细胞中Aβ聚集和Tau蛋白磷酸化从而保护神经细胞,100μM以上浓度的AlCl₃会加剧Aβ聚集、活性氧、钙离子水平和Tau蛋白磷酸化从而加剧Aβ对神经细胞的损伤。AlCl₃浓度升高引起小胶质细胞中游离钙离子水平升高,进一步引起小胶质细胞迁移和吞噬能力的升高,但细胞过度活化又会产生炎症因子损伤神经元加重AD。