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目的:阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是老年疾病中最典型的神经系统退行性疾病,是引起老年人痴呆的首要原因。线粒体功能紊乱被证明是促进AD发展的早期重要原因,已受到越来越多的关注,近年来人们发现线粒体Ca2+摄取的关键通道,线粒体钙离子单向转运体（Mitochondrial calcium uniporter,MCU）在AD的动物模型中高表达。我们的目的即观察敲低海马神经细胞MCU的表达,能否通过优化线粒体功能来改善APP/PS 1/tau转基因AD小鼠的认知和突触功能。方法:1.细胞学实验将生长良好的HT22细胞感染带有GFP和嘌呤霉素抗性基因标记的对照慢病毒和三条MCU敲低序列的慢病毒,MCU最适敲低序列实验分组:Control组、shMCU1、shMCU2、shMCU3,通过荧光观察和Western-blotting实验挑选出MCU敲低的最佳序列。用药物Aβ1-42和蛋白磷酸酶的抑制剂冈田酸（Okadaicacid,OA）体外模拟AD的两个主要病理表现Aβ斑块和磷酸化tau蛋白;而后对细胞进行了 MTS细胞活性实验。Aβ模型实验分组:Control组、Aβ1-42组、Aβ1-42+shCon、Aβ1-42+shMCU组;tau 模型实验分组:Control 组、OA 组、OA+shCon、OA+shMCU 组。2.在体动物实验（1）选用8月龄雌性APP/PS 1/tau转基因小鼠和对照（WT）小鼠,小鼠分组 WT 组、APP/PS1/tau 组、APP/PS1/tau+shCon 组、APP/PS 1/tau+shMCU 组;通过海马立体定向注射的方式将对照病毒shCon和目的病毒shMCU注射到小鼠的海马部位,4周后将小鼠取脑冰冻切片进行荧光观察、提取蛋白做Western-blotting实验鉴定MCU敲低情况。（2）行为学实验旷场实验:此实验用于排除动物的运动障碍及简单评估动物的焦虑情况。小鼠从中央旷场箱放入自主运动8 min,分析每只小鼠的运动轨迹、探索总距离和在旷场箱中央区域探索时间占比。新物体识别:此实验主要通过观察对新事物的探索来评估小鼠的情境识别记忆。实验探索期将小鼠放入含两个完全相同的物体的旷场中自由探索;8 h后用新物体替代两个相同物体其中一个,进入实验检测期,让小鼠在箱内活动10 min。分析每只小鼠在新旧物体分别停留的时间,计算得出每组小鼠的新物体识别指数（Novel object recognition index,NOI）。Y迷宫:Y迷宫实验是一种用来检测小鼠的短期工作记忆的认知行为学实验。依次将各组小鼠从迷宫中点处放入探索8 min,记录每只小鼠进入宫体三臂前后顺序并统计小鼠进入正确臂的次数,计算得到自发交替正确率。Morris水迷宫:该实验可检测小鼠长期空间参考记忆能力。第一阶段是为时五天的定位航行实验,训练和诱导小鼠从不同方位的四个象限对平台的依赖和记忆。第二阶段为空间探索实验,测试去掉平台后观察小鼠对之前平台所在位置的记忆。第三阶段可视平台实验阶段为为了排除整个实验受小鼠视力的影响。（3）Western-blotting实验:细胞或小鼠海马区组织取出后,加入RIPA裂解液和蛋白酶抑制剂进行蛋白提取,用BCA法进行浓度测定,将蛋白进行统一量化后95℃煮沸变性。SDS-PAGE凝胶电泳、进行半干转膜20 min、脱脂奶粉封闭3h,孵育一抗10h左右,清洗后孵相应二抗、最后滴加曝光液曝光及成像。（4）透射电镜实验:将小鼠海马CA1部分取材,放置于戊二酸中前固定,1%的锇酸固定液后固定,将组织分别置不同浓度的酒精和丙酮中进行梯度脱水和渗透,环氧树脂进行包埋,烘干、聚合。切片机切片染色,晾干后电子显微镜捕获线粒体和突触形态。（5）高尔基染色实验:脑部组织取材后放入提前配置好的浸泡液避光浸泡14天,切片机切片后工作液染色,酒精梯度脱水,树脂封片,显微镜观察和拍取树突棘。结果:1.细胞学实验MCU低表达可以改善β淀粉样蛋白（amyloid beta protein,Aβ）和冈田酸（okadaicacid,OA）诱导的海马神经元活性下降（P＜0.05）。2.在体动物实验（1）旷场实验中四组小鼠在旷场中运动探索的总距离和各小鼠在旷场箱中央区域探索时间占比无显著性差异（P＞0.05）。（2）新物体识别实验中各组小鼠在探索期对两个相同物体的探索时间无显著差异（P＞0.05）;APP/PS1/tau组小鼠新物体识别指数（NOI）低于正常WT组,MCU敲低后NOI值升高（P＜0.05）,shMCU能一定的程度改善APP/PS 1/tau小鼠损伤的物体情景识别记忆能力（3）Y迷宫实验各小鼠进臂总次数无明显差异（P＞0.05）;APP/PS1/tau组小鼠进臂正确率低于正常WT组,MCU低表达后一定程度升高（P＜0.05）。（4）Morris水迷宫实验中在第一阶段定位航行实验随着诱导训练的延长四组小鼠找到定义象限平台的所用时长都有所减少,与WT组相比APP/PS 1/tau组小鼠找到定义象限平台的潜伏期时间较长,在第四天开始出现明显差异（P＜0.01）,第五天差异更为明显（P＜0.001）;注射MCU病毒组相较于APP/PS 1/tau小鼠找到平台的时间较短（P＞0.05）,在去掉平台的空间探索实验中注射shMCU组在定义象限所停留的时长占比（P＞0.05）和穿台次数都（P＞0.05）有所差异,表明注射shMCU组小鼠的空间记忆能力相较于APP/PS 1/tau组有所恢复。（5）Western-b1otting实验结果表明APP/PS 1/tau组小鼠海马区突触蛋白PSD95、SYP以及线粒体自噬水平蛋白PINK1、Parkin表达水平要明显低于WT 组（P＜0.05）,海马 MCU 的低表达提高了 APP/PS 1/tau 小鼠 PSD95、SYP、PINK1、Parkin 蛋白的表达（P＜0.05）。（6）透射电镜实验可得APP/PS 1/tau组小鼠海马区突触的数量较少（P＜0.05）,线粒体数量和形态相较于对照组都有所异常,海马MCU的低表达使突触数量趋于正常化,并且优化了线粒体的数量和形态。（7）高尔基染色实验显示APP/PS 1/tau组小鼠单位长度的树突棘密度明显低于WT对照组（P＜0.05）,而MCU敲低后树突棘密度有所恢复。结论:MCU低表达可以改善Aβ1-42和冈田酸诱导的海马神经元活性下降;海马神经元敲低MCU能够提高APP/PS 1/tau小鼠的情景识别记忆能力,缓解APP/PS 1/tau小鼠的短期和长期空间工作记忆和参考记忆能力;通过优化PP/PS 1/tau小鼠线粒体自噬通路PINK1和Parkin的水平,使线粒体的形态和数量标准化,增加了突触蛋白PSD95和SYP的水平,突触和树突棘水平数量趋于正常化。本研究提示:海马神经元MCU低表达具有一定的抗AD效应,有望成为AD防治的一种新策略。