调节鞘氨醇激酶活性对阿尔茨海默病的保护作用及其机制研究

神经鞘脂代谢异常在AD发病机制中的作用日益受到重视。鞘氨醇激酶(SPK)是其代谢过程中的关键酶，它催化生成1-磷酸鞘氨醇（S1P），而S1P是调节细胞凋亡的重要分子。国外和本课题预实验发现在Aβ诱导PC12细胞凋亡模型中SPK1活性降低,S1P含量下降。因此推测SPK1活性减低在AD发病可能起重要作用，调节其活性将有助于AD治疗。本课题拟首先分析SPK1/S1P及S1P的受体Edgs在稳定表达 APP695swe的N2a细胞模型及APP/PS1双转基因AD小鼠模型中的变化，然后构建携带SPK基因和siRNA SPK腺病毒载体，体外转染神经细胞，观察高表达SPK对Aβ诱导神经细胞凋亡或siRNA SPK对神经细胞生存的影响；在体观察重组SPK腺病毒对转基因AD小鼠的保护作用。在此基础上，进一步探索过表达SPK对Aβ神经毒性的保护作用是否通过稳定线粒体功能来实现。希望为AD治疗提供新的靶点。

本研究采用AD细胞和动物模型，在体内、外探寻调节鞘氨醇激酶-1（SPK1）活性是否对阿尔茨海默病具有保护作用其可能分子机制。结果发现：（1）SPK1活性下降以及“鞘磷脂变阻器”(Sphingolipic Rheostat)稳态失衡参与体内外AD模型的发病机制；（2）SPK1高表达可以减轻Aβ25-35对AD细胞模型的毒性损伤，其保护作用可能与调节凋亡相关蛋白Bax与Bcl-2的表达及保护线粒体超微结构有关；（3）SPK1高表达可以减轻APP/PS1双转基因小鼠老年斑的沉积及缓解小鼠行为学的损害，对APP/PS1小鼠起到一定的保护作用，其保护作用与通过capases-3途径抑制细胞凋亡，同时上调S1P受体（S1P-G蛋白偶联受体）及SNAP-25蛋白的表达来提高突触的活性；（4）下调SPK1表达可以影响N2a细胞的生存，而且可以加剧Aβ25-35诱导的神经毒性；下调SPK1表达,促进了APP/PS1双转基因AD模型鼠老年斑的沉积及其学习和记忆能力的损害、海马凋亡的发生。. 通过该项目的研究，阐明了SPK1活性下降以及“鞘磷脂变阻器”稳态失衡参与体内外AD模型的发病机制，调节SPK1活性对阿尔茨海默病具有保护作用其可能的分子机制，可望成为治疗AD的潜在新靶点。