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目的：肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis,ALS)是一种以累及上下运动神经元为特点，继而导致患者出现进行性加重的肌肉无力与肌萎缩，而其感觉常不受累的神经系统变性疾病。临床研究显示，该病患者常于发病后的3-5年内因出现呼吸肌受累的症状而死亡。在ALS患者中约有90%～95%为散发性，剩余的5%～10%则为家族性，而在家族性ALS中，约有20%是由于Cu/Zn超氧化物歧化酶（SOD1）基因突变而导致的。目前的研究认为，ALS的病因有很多，但无论是氧化应激的异常、异常蛋白的聚集、谷氨酸的兴奋性毒性、还是免疫学因素、自噬的异常和轴索运输的障碍，其结果均是造成了神经元的大量死亡，从而造成发病。随着研究的逐渐深入，自噬及其调节的异常逐渐被人们所关注。细胞内存在着多种调节自噬的途径，通过这些途径，细胞能更好地适应外环境的变化与内环境的改变，因此使其能够在不利条件下得以生存，保证机体功能的正常。在众多调节细胞自噬的途径中，较为重要的一条便是脑Ras同源蛋白(Ras homolog enriched in brain，Rheb)与雷帕霉素哺乳动物靶蛋白(the mammalian target of rapamycin，mTOR)途径。Rheb是鸟苷酸结合蛋白RAS超家族中的一员，参与机体调节的多个方面，研究证实，Rheb可以通过影响结节蛋白(TSC)进而达到对mTOR的调节作用。而mTOR是一种苏/丝氨酸激酶，在细胞生长中具有重要的地位。mTOR可以调节基因的转录，参与蛋白质的翻译，调控核糖体的合成及抑制细胞的自噬等。研究已经证实，在家族性ALS中存在SOD1的异常聚集，可以推断作为细胞清除内部异常物质聚集的自噬可能产生了异常，那么具有调节自噬作用的Rheb-mTOR途径是否发生了异常？这仍需要进一步的研究。SOD1-G93A转基因小鼠因其能较好的模拟家族性ALS的发病过程，是目前研究家族性ALS最为理想的动物模型之一。本实验欲研究Rheb与mTOR在SOD1小鼠腰髓前角中的相关变化，探讨二者在ALS发生及发展过程中的相关作用。方法：选取SOD1-G93A转基因小鼠为实验组，根据病程分为60天组（症状前期）、症状期组、终末期组，选取100天的阴性小鼠作为对照组，每组8只。用10%水合氯醛(350mg/Kg)腹腔注射以麻醉小鼠，麻醉后处死小鼠，取腰髓后迅速置于EP管中，之后投入液氮冷冻，于-80℃低温冰箱保存；以4%多聚甲醛经心脏灌注小鼠，随后将小鼠腰髓剥离，以4%多聚甲醛溶液浸泡、固定组织。利用Western blot技术及免疫组织化学技术检测Rheb与mTOR在各组小鼠腰髓中的含量，同时观察SOD1-G93A转基因小鼠腰髓运动神经元的形态。利用spss17.0统计软件对所得数据进行统计分析。结果：1.SOD1-G93A转基因小鼠腰髓Rheb的含量：首先，免疫组织化学显示：SOD1-G93A转基因小鼠组腰髓神经元较阴性对照组数量减少，腰髓前角内Rheb免疫活性下降。其次，利用Western blot技术检测SOD1-G93A转基因小鼠腰髓Rheb表达量，结果显示：SOD1-G93A转基因小鼠组与阴性对照组Rheb含量相比有所下降，其差别有统计学意义。随疾病的进展，SOD1-G93A转基因小鼠腰髓中Rheb含量逐渐减少，各期之间存在显著性差异。2. SOD1-G93A转基因小鼠腰髓mTOR的含量：首先，免疫组织化学显示：SOD1-G93A转基因小鼠组腰髓神经元较阴性对照组数量减少，腰髓前角内mTOR免疫活性下降。其次，利用Western blot技术检测SOD1-G93A转基因小鼠腰髓mTOR表达量，结果显示：SOD1-G93A转基因小鼠组与阴性对照组mTOR含量相比有所下降，其差别具有统计学意义。随疾病的进展，SOD1-G93A转基因小鼠腰髓中mTOR含量逐渐减少，终末期较症状前期减少更为明显。3. SOD1-G93A转基因小鼠腰髓中Rheb与mTOR的相关性：应用统计学分析Rheb与mTOR的相关性，其结果显示：它们的相关系数为0.804，Rheb与mTOR呈正相关。结论：通过对SOD1-G93A转基因小鼠腰髓前角细胞的形态学观察与Rheb、mTOR的含量测定，本实验表明：随着疾病的进展，SOD1-G93A转基因小鼠腰髓中Rheb及mTOR的含量是降低的，而二者含量的下降导致了SOD1-G93A转基因小鼠的腰髓神经元可能出现自噬异常，而异常的自噬又可能进一步导致大量异常SOD1在神经元内积累，最终导致了神经元的凋亡，继而导致ALS的发生。