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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是一种病因和发病机制尚不明确的神经系统退行性疾病,主要临床表现为进行性记忆力减退、认知功能障碍及人格改变等症状。关于AD的发病机制尚没有统一的说法,普遍接受的观点是β-淀粉样蛋白(Amyloid beta,Aβ)的产生和清除失衡,导致大脑中Aβ过度沉积,促进AD的发病。目前临床使用的药物只能延缓AD病程的发展,缺乏理想的药物预防或治疗AD。因此,AD发病机制研究及其药物筛选成为广大研究者关注的热点。灯盏花素是灯盏细辛的总黄酮有效部位,长期用于治疗中风偏瘫和心绞痛。最新的研究发现其主要成分灯盏乙素可抑制Aβ的体外聚集,而且,对Aβ诱导的神经细胞毒性具有抵抗作用,说明灯盏花素可能有利于AD的治疗。经系统地文献检索,发现有关灯盏花素的神经保护机制的研究较少。本研究采用侧脑室注射Aβ1-42的方法建立AD小鼠模型,于模型建立的第二天给药。假手术组和AD模型组小鼠灌胃生理盐水,灯盏花素给药组小鼠灌胃低(35 mg/kg,Bre-L)、中(70 mg/kg,Bre-M)和高(140 mg/kg,Bre-H)剂量的灯盏花素,阳性药物组小鼠灌胃多奈哌齐溶液(剂量为1 mg/kg)。每天灌胃一次,直至实验结束。通过Morris水迷宫实验验证模型,采用HPLC-QTOF-MS代谢组学方法研究灯盏花素干预前后AD小鼠血浆中内源性物质的变化情况,鉴定潜在的生物标志物,从分子水平阐明灯盏花素对AD小鼠的神经保护作用机制。在Morris水迷宫实验中,定向航行实验表明,所有组别小鼠的逃避潜伏期随着训练次数的增加均有所减少,与假手术组小鼠比较,AD模型组小鼠找到安全平台需要更长的时间。与假手术组小鼠比较,AD模型组小鼠在第4、6、7和8次训练中的逃避潜伏期显著延长(p<0.01或p<0.05),说明AD小鼠模型建立成功。另外,和AD模型组小鼠比较灯盏花素低、中、高三个剂量给药组小鼠及阳性药物组小鼠的逃避潜伏期都不同程度的缩短,灯盏花素高剂量给药组小鼠在第7次训练中以及阳性药物组小鼠在第8次训练中逃避潜伏期显著缩短(<0.01)。在空间探索实验中,与假手术组小鼠比较,AD模型组小鼠在目标象限的游泳路程占总路程的百分比显著降低(p<0.01);另外,与AD模型组小鼠比较,灯盏花素中、高剂量给药组和阳性药物组小鼠在目标象限的游泳路程占总路程的百分比显著增加(p;<0.05)。与假手术组小鼠比较,AD模型组小鼠在目标象限的持续时间明显缩短(p<0.01)。另外,与AD模型组小鼠比较,灯盏花素高剂量给药组和阳性药物组小鼠在目标象限的持续时间显著延长(p<0.05)。综上,灯盏花素能够剂量依赖性改善AD小鼠的学习记忆能力。采用HPLC-QTOF-MS对小鼠血浆进行分析,正离子模式下采集的原始数据直接导入Profile analysis 2.0软件,聚类窗口的质量数设定为0.05 Da(m/z 50-1000),保留时间的范围设定为0.3 min(0-30min)。每个图谱中的所有离子进行离子强度的归一化处理,然后根据“80%规则”去除数据中的缺失值。软件自动生成用于多元统计分析的矩阵。该矩阵包含离子的保留时间、质荷比和离子强度信息。采用SIMCA-P 13.0软件对数据先进行主成分分析(PCA),然后经Par预处理后进行正交-偏最小二乘投影判别分析(OPLS-DA),筛选出10个潜在生物标志物。进一步用MS/MS对潜在的生物标志物进行分析,通过碰撞诱导解离(CID),碰撞能量分别为20 eV和40 eV,得到潜在生物标志物的子离子。通过与对照品的保留时间、精确质量和子离子数据比对或者检索在线数据库METLIN和HMDB,坚定了其中8个潜在生物标志物的化学结构。它们分别是3-吲哚丙烯酸、C16二氢神经鞘氨醇、溶血磷脂酰乙醇胺(22:6)、胆石酸3-O-硫酸酯、溶血磷脂酰胆碱(16:0)、磷脂酸(22:1/0:0)、牛磺脱氧胆酸和磷脂酰胆碱(0:0/18:0)。通过对以上8个生物标志物代谢途径的分析,本研究认为灯盏花素可能通过调节脂质代谢、提高机体5-羟色胺水平和降低体内胆固醇含量改善AD小鼠的学习记忆能力,发挥神经保护作用。