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阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease,AD）是以学习记忆障碍为特征的一种年龄相关的神经退行性疾病。其病理特征为脑内β-淀粉样蛋白沉积形成的老年斑（Senile plaques,SP）、神经细胞内神经元纤维缠结（Neurofibrillary tangles,NFTs）和神经元数量减少等。随着世界老龄化的日趋严重,其发病率逐步增加。AD已严重影响着人类健康,给患者及其家庭带来巨大的痛苦和经济负担。目前,AD的发病机制依然没有明确,需要进一步深入探索。本研究则是利用斑马鱼铝模型筛选出线粒体相关易感基因UCP2,通过CRISPR/Cas9系统构建了UCP2基因敲除的斑马鱼模型,再以该模型初步研究UCP2在铝致痴呆中的作用。具体研究内容和结果如下:1、建立斑马鱼铝暴露模型并筛选线粒体相关易感基因将野生型斑马鱼成鱼暴露于酸性氯化铝（pH 5.8,100μg/L AlCl3）40天,通过T迷宫测试其行为学变化,RT-qPCR筛选出与线粒体功能相关的易感基因。与空白对照组相比,AlCl3暴露组的斑马鱼进入富集区的时间延长（P<0.01）,出现记忆学习能力下降现象;ALDOB和PFKFB4 mRNA转录水平显著下调（P<0.01）,UCP2和P53mRNA转录水平则显著上调（P<0.01）。2、采用CRISPR/Cas9技术构建UCP2基因敲除斑马鱼模型采用CRISPR/Cas9技术,在斑马鱼UCP2基因功能域上设计敲除靶点,构建特异性pT7-UCP2-gRNA质粒。将体外转录的特异性gRNA（终浓度50 ng/μL）和Cas9-mRNA（终浓度300 ng/μL）混合后显微注射到斑马鱼单细胞期的受精卵中,活性检测验证其有效性。继续培养注射后有突变的斑马鱼2-3个月,分别剪尾提取基因组DNA,进行BsmAI酶切和测序分析,成功筛选出F0代突变体（杂合子）,F0代突变体与野生型斑马鱼进行交配,筛选出F1代突变体（杂合子）,F1代突变体雌雄自交,并初步在胚胎时期验证了F2代斑马鱼纯合子的存在。3、UCP2敲除对铝致AD发展的影响将野生型和F1代斑马鱼幼鱼（杂合子）暴露于150μg/L AlCl3（pH 5.8）96小时,采用Noldus系统检测其行为学变化、生化方法检测活性氧（ROS）水平、吖啶橙染色检测整体细胞凋亡情况、RT-qPCR检测与神经功能相关基因转录水平。与正常对照组相比,AlCl3暴露组的斑马鱼个体行为出现异常,移动距离、移动速度和移动频率皆显著下降（P<0.01）,而体内ROS水平显著升高（P<0.01）;KO+AlCl3组导致的异常更为明显,该组的斑马鱼脑部出现明显的神经细胞凋亡,PSEN1、PSEN2、TNF-α和IL-1βmRNA转录水平显著上调（P<0.01）。综上实验,铝暴露可使细胞ATP的生成量减少,影响Ca2+的重吸收,使Ca2+稳态失衡,能量代谢失衡,并迫使线粒体UCP2基因的表达上调,以便起到降低ROS产生,减少损伤的作用;UCP2敲除以及联合铝暴露增加斑马鱼体内ROS的生成,促进PSEN1、PSEN2、TNF-α和IL-1β的表达,导致Aβ积累和神经炎症,进而引发神经细胞凋亡,最终导致AD的认知障碍。UCP2可能是治疗环境铝暴露综合症和AD的一个很好的靶点。