研究显示，Notch受体蛋白在前脑中的表达分布如下。Notch1受体蛋白主要分布于神经元、星形胶质细胞、祖细胞、室管膜细胞及内皮细胞中；Notch2受体蛋白可能分布于前体细胞及神经元中；Notch3受体蛋白可能分布于前体细胞中；Notch4受体蛋白分布于内皮细胞中。越来越多的证据提示，Notch受体蛋白及其信号通路与AD的发病机制有密切的关系：a.Berezovska等使用免疫组织化学技术发现散发性AD患者大脑中的Notch-1受体蛋白水平比正常组明显增高，尤其在海马区域的表达水平增高了2倍以上。b.Placanica等对正常野生型小鼠大脑中γ-分泌酶的活性分析结果显示，随着年龄的增加，γ-分泌酶切割Notch1的活性下降（可能引起神经退行性变化），而切割APP相关的活性增高（形成老年斑），这一结果支持在AD动物模型中Notch信号转导通路异常变化的假说。c．已证明早老素/γ-分泌酶与Notch受体蛋白及其信号转导通路之间的关系，即早老素/ γ-分泌酶通过酶切淀粉样前体蛋白（amyloidprecursorprotein, APP）产生Aβ这一老年斑的主要组成部分，其同样可以通过酶切Notch受体蛋白产生NICD，并介导下游的靶基因表达。d．将与AD相关的早老素突变位点转入原代培养的大脑皮层神经元中并进行检测，结果显示Notch信号转导通路相关因子发生改变。e．很多研究支持Notch受体蛋白及其信号转导通路与APP、APP与Numb （Notch信号转导通路的抑制因子）间的相互作用，最近的研究显示异常调节Numb后，Notch信号转导通路、早老素及APP的表达发生变化，并造成以AD为主的神经退行性变化。这表明Notch受体蛋白及其信号转导通路的变化与AD的发生具有密切的相关性。
早老素（PS）由位于人第14及第1号染色体的早老素1、2基因编码产生，为家族性老年痴呆（familialAD, FAD）的主要致病基因之一。在已明确的FAD突变中早老素突变占90% 左右，并且PS基因突变能相对提高Aβ42产量，并介导一系列病理变化，最终导致AD的发生。Shen等在条件性敲除成年小鼠前脑兴奋性神经元中的早老素基因模型中发现，早老素基因的条件性缺失会引起包括神经退行性变化及痴呆这些AD的标志性变化，亦从基因及分子生物学的角度证明了早老素与AD发病机制的重要关系，并提出了早老素假说。虽然众多研究都证明了早老素与AD的联系，但是其中具体的分子生物学机制至今仍未阐明，一定程度上限制了AD发病机制研究，也阻碍了寻找新的治疗方法。早老素是γ-分泌酶的重要组成部分之一，其余成分分别为，Aph-1、Pen-2、Nicastrin，早老素/ γ-分泌酶是一种广泛分布于全身各细胞中的蛋白酶复合体，能特异性切割包括β淀粉样前体蛋白（amyloidprecursorprotein, APP）及Notch受体蛋白在内的多种Ⅰ型跨膜蛋白，释放底物蛋白的胞内功能域，并激活底物蛋白的信号通路，进而调控生物体的功能。
APP基因位于人第21号染色体，其编码的Ⅰ型跨膜糖蛋白依次通过α-分泌酶、β-分泌酶及γ-分泌酶的膜外及膜内切割后，产生包括Aβ40和Aβ42的Aβ（其中Aβ42具有神经毒性）及APP胞内功能域（APPintracellulardomain, AICD），而当APP基因突变产生过量的Aβ42沉积，即形成AD的重要病理变化之一老年斑。
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