糖类物质作为构成生命体的三大基本物质之一,广泛存在于自然界中,具有多种生物活性。2019年,GV-971甘露特钠胶囊成功被批准作为治疗阿尔兹海默病（Alzheimer’s disease,AD）的糖类药物有条件上市,提示糖类物质可能发挥神经保护作用。其他糖类物质是否具有神经保护功能,如果是,其作用机制如何,是本论文研究的两个主要科学问题。本论文从小分子糖苷类化合物天麻素（Gastrodin,Gas）入手,以PC12细胞为体外细胞模型研究其对神经突起生长的影响。研究表明Gas可以诱导PC12细胞中神经突起的生长,且该过程可能与ERK/MEK信号通路被激活相关。此外,当Gas和神经生长因子（NGF）共同诱导PC12细胞时,突起长度优于仅有NGF处理组,且ERK磷酸化的程度更强。进一步实验表明ERK信号通路抑制剂U0126能抑制NGF以及NGF与Gas协同处理组的神经突起生长,证实该过程确实与ERK/通路相关。神经突起生长有助于受损神经元的恢复,这可能是治疗AD一种途径。上述结果提示其他糖类物质中可能也具有潜在抗AD活性,因此我们尝试从安全性更高,结构更复杂的中药多糖中筛选出具有抗AD活性的多糖。使用HEK293-APPsw和CHO/APPBACE1细胞作为体外细胞模型,我们从具有神经保护和益智功能的中药远志和山药提取分离获得RG-I型果胶类多糖RP02-1和多糖组分DOP0.2。细胞增殖实验显示两种多糖均无明显毒性。我们发现RP02-1可以显著抑制Aβ₄₂的聚集,减少Aβ₄₂的产生并通过上调Aβ降解酶（IDE和NEP）的表达并促进小胶质细胞来加快Aβ的降解。DOP0.2具有相似活性,抑制Aβ₄₂聚集,减少Aβ₄₂产生,通过上调IDE、NEP和Prep来促进Aβ降解。上述结果提示我们多糖RP02-1和DOP0.2具有抗AD候选药物的潜力。为了进一步探讨多糖发挥作用的靶点,我们将多糖进行荧光标记结合蛋白芯片筛选发现编码Kvβ.2蛋白的KCNAB2基因（电压门控钾离子通道β亚基）,并用SPR技术验证了RP02-1确实能与Kvβ.2蛋白结合。随后我们在小鼠小胶质细胞BV2细胞中敲减了KCNAB2基因,发现细胞中IDE的表达也随之下调,且BV2细胞吞噬Aβ的能力下降,表明敲减KCNAB2基因可能影响BV2细胞清除Aβ的过程。综上,本论文首次阐述了天麻素在诱导神经突起生长的作用及其相关的信号通路,并且发现了均一多糖RP02-1和多糖组分DOP0.2的抑制Aβ生成、聚集、促进其清除活性及其作用机制,首次发现KCNAB2基因是远志多糖RP02-1的靶分子。上述研究为相关糖类创新药物的研发奠定了理论基础。