研究目的:肌萎缩侧索硬化症（Amyotrophic lateral sclerosis,ALS）是一种由大脑和脊髓的运动神经元退化引发的神经肌肉疾病。目前,被FDA批准治疗ALS的药物只有利鲁唑和依达拉奉,临床上急需能够遏制ALS病情进展的药物。TBN,（2-[[（1,1-dimethylethyl）oxido imino]methyl]-3,5,6-trimethylpyrazine）,是本实验室发明的创新候选药物,属新型的川芎嗪硝酮衍生物。前期研究表明,TBN可以清除不同类型的自由基（如O2·-、·OH和ONOO-）,在缺血性脑中风、阿尔兹海默症和帕金森等神经退行性疾病动物模型中都显示出了良好的治疗效果。因此,本课题将针对ALS,通过实施TBN在SOD1G93A转基因小鼠ALS模型上的药效研究,并探讨其初步的作用机理,为发现治疗ALS的新药提供科学依据。研究方法:实验采用人SOD1G93A（h SOD1）转基因小鼠ALS模型,通过观察SOD1G93A转基因小鼠的表型特征和行为学实验,确定小鼠的发病时间。分别于给药前（13周龄）、给药期间（每2周一次）和给药结束（19周龄）通过爬杆实验、悬挂实验和四肢抓力实验来评价小鼠的运动能力和四肢肌肉力量。实验结束后,通过对小鼠腿部双侧腓肠肌称重,分析其腓肠肌萎缩程度;通过H&E和Masson染色观察腓肠肌的肌肉形态,评价其萎缩程度和纤维化程度;通过尼氏染色评价小鼠脊髓前角运动神经元的存活情况;通过Elisa试剂盒测试各组小鼠血清中的丙二醛（MDA）、活性氧簇（ROS）、8-羟基脱氧鸟苷（8-OHDG）、还原型谷胱甘肽（GSH）、人突变型SOD1（h SOD1）和总抗氧化能力（T-AOC）的含量;通过免疫组化、免疫荧光和免疫印迹技术探索TBN对ALS小鼠脊髓中h SOD1的作用,以及TBN在该模型中的抗炎效果、抗氧化能力和对自噬的影响。实验结果:TBN对SOD1G93A小鼠的体重变化无明显影响,但不同剂量的TBN都能显著地改善SOD1G93A小鼠的运动行为学障碍,提高SOD1G93A小鼠的四肢协调能力、肌肉耐力和肌肉力量。腓肠肌重量统计结果表明,TBN显著减轻了SOD1G93A小鼠腓肠肌的肌纤维萎缩程度,同时也使得SOD1G93A小鼠腓肠肌的纤维化显著降低。单侧脊髓前角运动神经元数目统计结果表明,不同剂量的TBN（10 mg/kg、30 mg/kg和60 mg/kg）都能显著提高SOD1G93A小鼠脊髓运动神经元的存活率。初步的作用机制探究结果表明:1)TBN可显著降低SOD1G93A小鼠血清中的脂质过氧化物MDA和氧活性簇ROS的水平;2)TBN对SOD1G93A小鼠血清中羰基过氧化物8-OHDG、谷胱甘肽GSH和总抗氧化能力T-AOC的水平无影响;3)TBN不仅可显著降低SOD1G93A小鼠血清和脊髓中h SOD1的含量,同时也能明显减轻其脊髓中h SOD1的表达和聚集;4)TBN对SOD1G93A小鼠脊髓中m TOR自噬通路相关蛋白的表达无明显影响;5)TBN能显著抑制SOD1G93A小鼠脊髓中胶质细胞的过度活化;6)TBN能显著增加SOD1G93A小鼠脊髓中PGC-1α通路蛋白（PGC-1α、Nrf2和HO-1）的表达。实验结论:TBN在SOD1G93A转基因小鼠中显示出了良好的药效活性,可减少SOD1G93A小鼠脊髓前角运动神经元的死亡,改善小鼠的运动功能障碍和肌肉损伤。TBN的治疗作用可能与激活SOD1G93A小鼠脊髓中PGC1-1α抗氧化通路,减少h SOD1蛋白聚集和抑制神经炎症有关。TBN可以作为抗ALS的候选药物进行深入研究。