进行性神经元丧失是AD的典型病理变化之一，研究表明神经元凋亡在其中起重要作用。Aβ神经毒性可诱发神经元凋亡，而PI3K/Akt信号转导通路是AD神经元凋亡过程中一条重要的通路。活化该通路进而阻断凋亡信号的传导是治疗AD的重要策略。植物雌激素是治疗AD的方法之一。本课题以PI3K/Akt信号转导通路为切入点，拟采用脑内注射Aβ动物模型和Aβ损伤神经细胞模型，通过细胞凋亡检测、病理观察、Western blot、实时定量RT-PCR、荧光素酶活性分析、RNAi、工具药信号通路阻断等实验方法和手段，从动物、细胞和分子水平全面研究植物雌激素葛根素对Aβ诱导神经元凋亡的保护作用及其作用机制，明确其有效作用的靶点，阐明PI3K/Akt信号途径在Aβ诱导的神经元凋亡形成和治疗中的作用。将为AD防治提供新的手段，为研发有效的抗AD新药开拓新思路，具有重要的科学意义和广阔的应用前景。

本项目研究按计划完成了相关内容，并增加了APP/ PS1双重转基因阿尔茨海默病（Alzheimer's disease, AD）模型小鼠和氧化应激相关指标。我们研究发现，在体外葛根素抑制了β淀粉样蛋白（β-amyloid, Aβ）诱导的PC12细胞凋亡，增加了Aβ处理的PC12细胞p-Akt、促进Bcl-2和p-Bad基因表达，减少了Caspase-3活性、Bax基因表达、细胞色素c释放。PI3K信号通路涉及葛根素的神经保护作用。葛根素也抑制了Aβ诱导的原代培养海马神经元氧化应激，诱导了Nrf2核转位，但没有影响Nrf2 mRNA表达。葛根素在转录和翻译水平增加了HO-1表达，诱导了GSK-3β磷酸化。葛根素对原代海马神经元的保护作用被GSK-3β抑制剂LiCl封闭。我们进一步观察了葛根素对Aβ海马注射大鼠学习记忆和海马组织神经元凋亡的影响，结果显示，Aβ海马注射诱导了大鼠学习记忆能力下降，海马组织神经元凋亡增加，caspase-9活化。而葛根素处理提高了AD大鼠的学习记忆能力，减少了海马神经元凋亡。葛根素处理诱导了Akt激活和增加了Bad磷酸化。我们利用APP/PS1转基因小鼠观察了葛根素对AD模型动物学习记忆和大脑氧化应激的影响。结果发现，灌胃给予葛根素显著改善了APP/PS1小鼠学习记忆能力，减少了脑组织LPO水平，上调了APP/PS1小鼠海马组织HO-1基因表达，但是对脑组织Aβ含量并没有影响。葛根素活化了APP/PS1小鼠海马组织Akt蛋白，减少了GSK-3β活化，诱导了Nrf2核转位，但对APP/PS1 小鼠海马组织ERK1/2磷酸化没有影响。这些研究表明葛根素改善AD相关的记忆力障碍可能与抑制海马神经元凋亡有关，而葛根素抗凋亡的作用与其具有抗氧化的生物活性有关。Akt/PI3K/Nrf2信号通路可能涉及葛根素抑制AD相关的脑组织氧化应激。上述结果部分阐明了葛根素防治AD的作用机制，为进一步开发葛根素的临床应用提供了药理学依据。本项目研究结果发表SCI收录论文4篇，获授权实用新型专利1项。