β-淀粉样多肽(Aβ)的聚集与阿尔茨海默氏病的致病机制密切相关。所以研究淀粉样多肽分子自组装结构的调控以及生物学效应意义重大。本论文主要利用扫描探针显微技术(SPM)和其它光谱手段，如红外光谱，荧光光谱和光散射技术等研究Aβ的组装结构及其聚集行为，以及吡啶类小分子对多肽组装结构和聚集行为的调控。在此基础上，研究了多肽的组装和聚集对神经细胞毒性的影响，发现吡啶类小分子可以加速Aβ的聚集，从而显著降低其细胞毒性。具体研究内容如下：　　 1.利用扫描隧道显微技术(STM)对Aβ42的组装结构以及单分子吸附行为进行研究，发现Aβ42在高定向裂解石墨(HOPG)表面形成发卡型β片层结构，Aβ42相互作用形成条陇状组装结构，这是其纤维前体的基本结构。还发现Aβ42的组装结构具有多折叠位点特性。为了相对准确地确定多肽折叠位点的位置，引入了末端标记分子(吡啶分子)稳定Aβ42的C端，从而实现了对Aβ42发卡结构的折叠位点的识别。此外，还研究了刚果红分子(CR)和硫磺素T(ThT)分子对Aβ42的单分子吸附行为，结果显示CR和ThT分子吸附在Aβ42组装结构的陇沟部位。结合Aβ42发卡结构折叠位点的识别，初步判断其与多肽的作用位点主要在β转角(β-turn)的结构域。　　 2.利用SPM技术与谱学技术的结合研究Aβ42的两个重要片段Aβ33-42和Aβ10-20的组装结构、聚集调控，并在此基础上研究了此聚集调控的细胞生物学效应。Aβ33-42和Aβ10-20在HOPG表面形成反平行的β折叠二级结构。引入端基调节剂(吡啶类分子)后，利用吡啶N原子与多肽C端羧基的氢键相互作用实现了对多肽组装结构的调控，而此分子水平上组装结构的调控加速了多肽在溶液中的聚集。针对Aβ33-42片段的疏水特性，我们又引入侧基调节剂(酞菁分子)进行多肽组装结构的调节，发现酞菁可以吸附在多肽的侧链上，进而加速了多肽的聚集过程。而对亲水性较好的Aβ10-20片段，侧基调节剂(酞菁)没有明显作用。基于淀粉样多肽寡聚体、纤维前体具有神经毒性而成熟纤维和无定形斑块神经毒性较小的认识，我们提出了加速多肽聚集从而降低毒性寡聚体的有效浓度和存在时间从而抑制其神经毒性的思路。通过研究发现，Aβ的关键片段Aβ33-42和Aβ10-20的单体和寡聚体具有神经毒性，吡啶类分子调节剂的引入可以加速其聚集过程，从而有效地抑制淀粉样多肽对神经细胞的损伤。　　 3.基于对Aβ42的两个关键片段的研究，本论文探索了Aβ42的组装结构及其组装调控，发现在分子水平上对Aβ42组装的调控同样可以影响Aβ42的溶液相聚集行为，如聚集体形貌的改变以及Aβ42聚集过程的加速等，从而有效地抑制Aβ42的神经细胞毒性。