一、抗阿尔茨海默病及抗痴呆药物概述
随着我国人口老龄化的日益严重，老年痴呆越来越成为一个严重的社会问题。目前，全世界有5000多万老年人患有不同程度的老年痴呆症，老年痴呆成为继心脏病、肿瘤和脑卒中之后的第四位死因，给患者家庭、社会造成了很大的负担及压力。
老年痴呆主要包括：①阿尔茨海默病（AD）：患病率占老年痴呆的一半以上。②血管性痴呆（VD）：由于脑血管病引起的痴呆，患病率仅次于AD，占老年痴呆的20％～30％。③混合性痴呆：血管病变与AD的病理改变同时存在。以及其他原因所致痴呆：包括帕金森病、亨廷顿病、脑外伤等疾病所致的痴呆。AD是1907年由德国医生Alois Alzheimer首次报道，它是一种与衰老相关、以进行性痴呆为主要特征的神经元退行性疾病。其主要的组织病理学改变包括：神经元纤维缠结（NFTs），同时伴有脑内乙酰胆碱、去甲肾上腺素、5－羟色胺、谷氨酸盐、生长激素释放抑制因子和P物质等多种神经递质浓度减少。其早期的临床表现为渐进性的记忆障碍，尤其是近期记忆的障碍，以后逐渐各种认知功能都可受损，晚期则智力严重衰退，生活完全不能自理。多数患者在患病3～15年后死亡。
目前用于治疗老年痴呆的药物主要有：
（1）乙酰胆碱酯酶抑制剂，如美国FDA批准上市的他克林、多奈哌齐和我国自行研制成功的石杉甲碱等。
（2）NMDA受体抑制剂。
（3）选择性的M（下标1）受体激动剂，可能通过刺激非淀粉样蛋白的形成，有助于APP的α－分泌酶代谢，而缓慢下调AD患者大脑神经元的变性过程。这类药物还处在临床实验阶段。
（4）脑血管扩张药（钙拮抗剂、银杏叶制剂等）。
（5）改善脑代谢脑循环的药物（麦角类生物碱、脑复康等）。
（6）神经保护剂及神经营养因子（脑活素、血活素）等，这些药物的应用使老年痴呆的治疗有了长足发展和进步，然而这些药物多存在疗效不确切或毒副作用大、口服吸收差的缺点。
基于老年痴呆症发病机制及病因的不断研究。治疗老年痴呆的药物品种也在不断变化发展。正处在研究中的药物种类还有：干扰Aβ形成和错误折叠聚集、自由基清除剂和抗氧化剂、雌激素替代疗法、抗炎治疗、抗神经细胞凋亡、干细胞移植、神经元新生等。开发特效、低毒的老年性痴呆防治药物是目前医药界乃至公众共同关注的热点课题。
AD的机制研究和治疗药物的筛选很大程度上受AD实验动物模型制约。目前已有的AD动物模型包括非转基因模型和转基因模型两大类。非转基因AD模型种类繁多，包括有物理（手术、电、热等）和化学（神经毒剂如东莨菪碱、鹅膏蕈氨酸、使君子氨酸、河豚毒素、樟柳碱、AF64A等）损毁胆碱能神经元、氯化铝诱导、自然衰老、SAM系老化鼠、神经纤维缠结模型、β－淀粉样蛋白脑内注射和D－半乳糖致快速脑老化等。转基因动物模型有APP转基因小鼠模型等。
二、抗阿尔茨海默病及抗痴呆药物主要药效学研究
（一）动物模型
1．一般记忆障碍动物模型
（1）记忆获得障碍鉴于抗胆碱药物影响记忆的机制比较清楚，结果易重复，且无明显非特异性作用，用它来造成记忆获得模型是较为理想的，故在国内外得到广泛使用。最常用的抗胆碱药物是东莨菪碱，国内使用樟柳碱也较多。于训练前30min或10min腹腔注射药物一次。剂量1～5 mg／kg，能显著破坏动物的学习和记忆获得。其他如利血平、戊巴比妥钠、氯丙嗪等中枢抑制剂均能明显阻抑记忆的获得。
（2）记忆巩固障碍
①电休克：动物训练结束后立即将电极接于其头部和鼻部通以强度为7mA的电流，持续1min，24h后重做测验，记忆不再保持。
②缺氧：训练后立即将小白鼠置于密闭的罐子里，通以96．2％N（下标2）和3．8％O（下标2）的混合气体，直至动物倒地意识丧失时为止。此外，可让动物吸入纯CO（下标2）或皮下注射NaNO（下标2）120mg／kg，以造成脑部缺氧从而破坏记忆的保持。
③蛋白质合成抑制剂：环己酰亚胺、氯霉素、茴香霉素等均常用。其中环己酰亚胺的作用易于重复，结果可靠。剂量为120 mg／kg，于训练后立即或训练前10min腹腔注射一次，即可破坏记忆的巩固。
（3）记忆再现缺失经训练小白鼠于重测验前半小时口服20％～40％乙醇0．1ml／10g，可明显干扰记忆的再现。乙醇对中枢和一般运动动能无明显影响。
2．用于观察认知功能改善的老年痴呆模型
欲观察对老年痴呆认知功能的改善作用，所用的模型和方法与一般记忆改善药物的要求有很大的不同。目前国际上通用的模型方法有以下几种。
（1）侧脑室注射Aβ25－35引起的小鼠学习记忆障碍小鼠随机分成假手术组、Aβ25－35模型组，待测药组和阳性药组，Aβ25－35模型组和各给药组小鼠均侧脑室注射Aβ25－35，假手术组小鼠侧脑室注射同样体积的无菌双蒸水。侧脑室注射方法为在距头部中线2mm处与两侧耳根前部连线相交叉的点，垂直刺入，穿破颅骨进入脑室，缓慢注入，停留5s，缓慢拔针。实验前用台盼蓝代替Aβ25－35验证注射部位的正确性。注射后，动物很快恢复意识，24h后各给药组莲续给予相应剂量的药物，假手术和模型组（灌胃）给予等体积的0．5％CMC－Na。
需要考虑的问题：①注入脑内的AB必须是凝聚态的，因为凝聚态的、已形成纤维化的Aβ才产生毒性，将Aβ放置于室温或稍高于室温的环境下数天即可形成凝聚态（或老化的）Aβ。②Aβ注入后第8天动物出现记忆障碍，维持几天后作用消失，它对注射局部可能产生一定的损害，但这种短暂性记忆障碍被当成是老年痴呆模型欠妥当。③Aβ注入脑内后多少天才最适于观察记忆障碍需依靠实验者的摸索，一次性注入或采用微透析泵小量多次掺入以及注射的部位等，都影响记忆障碍出现和维持的时间。④采用的实验方法最好采用多次性学习才学会的方法如Morris水迷宫法，少用一次性学习的回避性条件反射方法如跳台法或避暗法等。
（2）老年鼠经研究汪明，老年动物在行为、病理和生化上与老年痴呆有极为相似之处。国际上常应用老年动物研究抗老年痴呆药物。老年小鼠要求在18～22月龄；老年大鼠至少在22月龄以上，以24～27月龄为宜。从行为和认知功能（学习和记忆）上在老年鼠上进行研究较容易得出结果，在生化和分子生物学上老年鼠出现细胞凋亡和神经营养因子表达减少比较肯定，但未必出现老年斑和神经纤维缠结形成等病理改变。
（3）胆碱系统的损伤中枢胆碱系统功能和结构的破坏是引起记忆障碍的重要因素，乙酰胆碱功能降低也是老年痴呆患者最先出现的症状，用损伤基底神经核（胆碱纤维起始部）可造成记忆缺失。常用以下方法。
①电灼伤：按大鼠脑图谱于前囟前0．2mm前囟后2．5mm，硬膜下7mm插入一单极的电极，输入1mA电流，持续30s。
②鹅膏蕈氨酸注入前脑基底部：大鼠用苯巴比妥钠麻醉后固定于立体定位仪上，根据Paximas图谱定位（后1．5mm，前囟旁开2．8mm，硬脑脊膜下7．3mm），用注射针进行前脑基底的注射，鹅膏蕈氨酸溶于50mmol／L的磷酸钠缓冲液，配成浓度为12μg／ml的溶液，然后在5min内注入0．5ml（每侧6μg），注射针停留5min再抽出，以使药物从枕头内完全流出，一周以后再注射一次。假手术组采用同样的程序，用微量注射器将0．5ml的50mmol／L磷酸钠注入到前脑基底部，第一次损伤后3～5周，检测动物在水迷宫中训练和进行避暗回避实验，行为学实验完全后，测定脑内胆碱乙酰酶活性。
③乳鼠化学损毁法：从新生第2天开始，小鼠每日一次于头颈部皮下注射L－谷氨酸2．5mg／g，连续7天。成年后小鼠肥胖，一次性被动回避反应缺陷，脑乙酰胆碱免疫反应改变。
④慢性脑缺血致痴呆模型：大鼠双侧颈总动脉结扎致永久性脑缺血可引起行为缺失和脑组织病理生理改变。主要用于研究血管性痴呆的发病及药物作用。具体方法为：大鼠麻醉后仰卧固定于平板上，颈部切口消毒，颈正中切口。分离两侧颈总动脉，分别用两根丝线，一根结扎近心端，一根结扎远心端，然后从中间剪断动脉，结扎完毕后，在伤口处滴庆大霉素，缝合伤口。
⑤线粒体缺陷致痴呆模型：细胞色素C氧化酶的缺陷被认为可能是AD原始而特异的改变。叠氮钠是线粒体呼吸链复合体Ⅳ的特异性抑制剂，应用微泵长期、缓慢，恒速地给予叠氮钠，模拟老年性痴呆长时程、进行性恶化的特点，可导致动物脑内细胞色素C氧化酶活性下降并引发学习记忆障碍。具体方法为：大鼠麻醉后，消毒后背皮肤，于背部中心向右向下各1cm处，与脊柱平行切开皮肤1cm，向头侧钝性分离2～3cm，放入微泵（为生理氯化钠溶液配制的120mg／ml叠氮钠2ml），微泵释放口朝向鼠头侧放置，缝合皮肤。4周后检测行为学改变。
（4）快速老化模型小鼠SAM该模型小鼠的特点是随增龄而发生全身性快速老化，其亚系SAM－prone／8（SAMPB）的特点之一是随增龄发生中枢学习记忆功能快速进行性衰退。在8月龄即出现明显的学习记忆障碍，但不能观察老年痴呆的Aβ沉积和神经纤维缠结等病理改变。采用正常老化的R系统的小鼠作对照。
（5）APP转基因动物模型该模型能够模拟AD主要的病理生理变化：即大脑皮质和海马的病理变化，出现老年斑沉着和神经元纤维缠结以及神经元变性死亡。另外还有神经突起的异常和神经递质等系统的特异性变化。主要有以下几种：
表3－17 APP转基因动物模型种类
_______________________________________________________________________________________________________
突变转基因／启动子和调节因子行为特征神经病变特征
_______________________________________________________________________________________________________
APP人APP 695 cDNA with学习和记忆功能损害Aβ沉淀，淀粉样变，突触
V717F V717F／人（PDGF－b）启动子丢失，胶质细胞活化
PDAPP
APP人APP 695 cDNA with空间记忆损害Aβ沉淀，淀粉样变，脂质
Swedish KM 670／671 NL／仓鼠prion启动子氧化损伤
Tg2576
APP人APP 751 cDNA水迷宫学习损伤嗜刚果红淀粉样变，脑脊
Swedish KM 670／671 NL／小鼠Try－1启液中含有高量Aβ，胶质细
APP23动子胞增生
APP人APP 695 cDNA探究能力减低，新物恐惧，脑学棍病变，Aβ沉淀，淀
London V717I／雄性易功击粉样变，胆碱纤维变性
小鼠Try－1启动子
APP／PKα分泌蛋白cDNA新物恐惧，易攻击，进行NMDA受体密度和分布正
K687E，R684D／性中枢功能紊乱，早期常，无Aβ沉淀及淀粉样变
小鼠Try－1启动子死亡
APP人APP 695 cDNA C端100aa／dys－纯合子Tg有明显的空间记突触变性
－C100 trophin neutral启动子忆障碍
_______________________________________________________________________________________________________
（二）动物模型实验方法
1．行为学实验方法