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阿尔茨海默氏病(Alzheimers disease，AD)，也称老年痴呆，是一种发生于中老年的原发性中枢神经系统退行性疾病。阿尔茨海默氏病主要的神经病理学特征为脑内出现高密度的老年斑和神经原纤维缠结。Aβ的沉积以及胆碱能系统功能受损与阿尔兹海默病密切相关。研究证实Aβ可以促进亚硝酸盐阴离子的形成和蛋白质酪氨酸硝基化。与此同时，人们发现在老年痴呆患者中，硝基酪氨酸与nNOS在皮质锥体神经元中具有高度的耦合性，一氧化氮合酶在老年痴呆患者中也保持着较高的表达水平。这些现象提示一氧化氮在老年痴呆患者发病过程也发挥着重要作用，但机制未明。中枢胆碱能神经元多为长投射神经元，常规脑片记录会切断胆碱能神经环路，因此关于AD病理性标记物Aβ以及一氧化氮对中枢胆碱能突触影响的研究因受到实验方法研究的限制而未见报道。 本研究主要采用电生理及免疫荧光技术，分别探讨一氧化氮以及Aβ对中枢胆碱能突触传递的影响。 第一部分一氧化氮信号对果蝇嗅球投射神经元胆碱能突触传递的调控作用研究 一氧化氮是中枢神经系统内的一种重要调节递质，通过钙离子依赖的一氧化氮合酶生成。免疫组化实验显示一氧化氮合酶广泛存在于嗅觉系统，可能与嗅功能以及嗅记忆有关。然而，以往实验多采用免疫组化方法，对一氧化氮影响神经元突触传递的功能学研究甚少。果蝇投射神经元是嗅信息传递的一种重要的神经元，主要存在于触角叶上，接受嗅感受神经元的传入，传出至果蝇嗅记忆中枢一蘑菇体。 本文通过免疫组化与电生理结合的方法对一氧化氮调控投射神经元(PNs)胆碱能突触传递的作用进行研究。 实验结果如下： 免疫荧光染色发现，果蝇大脑内存在一氧化氮合酶阳性的神经元，这一结果提示果蝇大脑内存在内源性的一氧化氮，它可能作为神经调质在突触传递过程中发挥重要作用。 电生理研究发现，使用一氧化氮供体SNP/SNAP以及一氧化氮前体左旋-精氨酸作用于果蝇全脑后，于投射神经元记录到的自发兴奋性突触后电流频率减少。与之相反，使用一氧化氮受体-可溶性鸟苷酸环化酶(soluble guanylyl cyclase，sGC)抑制剂ODQ作用于神经元后，于投射神经元记录到的自发兴奋性突触后电流(pontaneous excitatory postsynaptic currents，sEPSCs)增多，而随后使用的环单磷酸鸟苷(cyclicguanosine monophosphate，cGMP)可以使得神经元自发兴奋性突触后电流增多的效应发生逆转。这一结果提示，一氧化氮主要通过NO-cGMP通路对投射神经元的突触传入产生影响的。为进一步探讨投射神经元胆碱能突触地量子释放，我们还同时在投射神经元上记录了微小兴奋性突触后电流(miniature excitatorypostsynaptic currents，mEPSCs)。一氧化氮供体SNP显著抑制了投射神经元的微小兴奋性突触后电流的频率，对mEPSC幅度以及衰减时间常数没有显著影响。这一现象提示，一氧化氮主要通过突触前机制对投射神经元的突触传入产生影响，对突触后受体无显著影响。 以上结果提示，一氧化氮作为内源性的神经调质，通过NO-cGMP通路的突触前机制对果蝇嗅球的神经元网络电活动进行精密调节。 第二部分β-淀粉样蛋白对果蝇嗅球投射神经元胆碱能突触传递的调控作用研究 阿尔茨海默氏病主要的神经病理学特征为脑内出现高密度的老年斑和神经原纤维缠结。β-淀粉样蛋白的出现以及胆碱能系统的丢失是导致AD发生的重要因素。由于胆碱能神经元多为长投射神经元，常规脑片记录会切断胆碱能神经环路，因此关于AD病理性标记物Aβ对中枢胆碱能突触影响的研究由于受到技术方法限制未见报道。 初期电生理研究结果如下： 与野生型(canton-s)，Aβ40相比，Aβ42以及Aβ42 Arc的表达导致果蝇PNs自发兴奋性突触后电流(pontaneous excitatory postsynaptic currents，sEPSCs)频率降低，幅度减少。同时，Aβ42以及Aβ42 Arc的表达导致微小兴奋性突触后电流(miniature excitatory postsynaptic currents，mEPSCs)频率降低，幅度不变。 以上结果提示Aβ的表达主要通过突触前机制导致果蝇中枢胆碱能自发性突触活动减少，这可能是导致其发生行为学改变的重要原因。 总之，本论文通过一系列细胞组织水平的研究，为将来靶向一氧化氮以及β-淀粉样蛋白药物的临床应用，筛选，设计和优化提供了重要的参考和理论依据。