BMSCs脑内移植改善AD小鼠学习记忆功能的分子机制研究

• 作者: 朱丽红 李勤 李安 王珍 甘丹卉 范冲竹 赵佳仪 陆大祥 黄翠芹
• 来源期刊: 中国病理生理杂志
• 学科: 医学
• 关键词: 骨髓间充质干细胞 CX3C趋化因子配体1 阿尔茨海默病 神经炎症 神经保护
• 年，卷（期）: 2017,（11）
• 所属期刊栏目: 论著
• 页码范围: 1921-1931
• 页数: 11页
• 分类号: R741|R363
• 字数: 7216字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-4718.2017.11.001

摘要

目的:观察骨髓间充质干细胞(BMSCs)脑内移植对阿尔茨海默病(AD)小鼠学习记忆能力及病理改变的影响,并对其分子机制进行探讨.方法:将C57/BL6野生型(WT)小鼠和C57/BL6 APP/PS1转基因(Tg)小鼠随机分为4组:WT/PBS组、WT/BMSCs组、Tg/PBS组及Tg/BMSCs组,侧脑室注射法将PBS或BMSCs注入小鼠脑内.术后第3天起进行持续8d的Morris水迷宫实验以检测小鼠认知能力.术后第10天取材,组织免疫荧光染色检测小鼠脑内小胶质细胞的激活;real-time PCR检测CX3C趋化因子配体1(CX3CL1)、CX3C趋化因子受体1(CX3CR1)、IL-1β、TNF-α、Nurr1、YM1、胰岛素降解酶(IDE)和基质金属蛋白酶9(MMP9)的mRNA表达;ELISA检测脑组织匀浆CX3CL1和Aβ42的含量;Western blot检测突触后致密蛋白95(PSD95)、突触小泡蛋白(SYP)、p85和p110蛋白表达以及Akt磷酸化水平的变化.结果:术后第10天,在APP/PS1小鼠海马区附近观察到移植的BMSCs.水迷宫实验结果显示,与WT/PBS组小鼠相比,Tg/PBS组小鼠逃避潜伏期明显延长(P<0.01),BMSCs移植治疗后APP/PS1小鼠逃避潜伏期明显缩短(P<0.05);与Tg/PBS组相比,Tg/BMSCs组CX3CL1在海马区的mRNA水平(P<0.01)及皮质区的蛋白水平(P<0.05)明显增加;BMSCs移植可以促进WT和Tg小鼠脑内小胶质细胞的激活,同时M2型小胶质细胞表面标志物YM1的mRNA表达上调(P<0.05).Tg/PBS组与WT/PBS组相比,皮质区和海马区TNF-α的mRNA表达明显升高(P<0.05),皮质区Nurr1的mRNA表达降低(P<0.01);而与Tg/PBS组相比,Tg/BMSCs组皮质区的TNF-α(P<0.01)mRNA表达降低,CX3CR1和Nurr1的mRNA表达明显上调(P<0.05),海马区TNF-α和IL-1β的mRNA明显下调(P<0.05),CX3CR1和Nurr1的mRNA表达明显增加(P<0.05).此外,Tg/BMSCs组的PSD95、p85和p110蛋白表达及Akt的磷酸化水平均较Tg/PBS组明显增加(P<0.05).与Tg/PBS组比,BMSCs移植降低了APP/PS1小鼠脑内Aβ42蛋白的水平(P<0.05),增加了海马区Aβ清除相关酶IDE和MMP9的表达(P<0.05).结论:BMSCs移植可以调控神经炎症因子分泌,促进神经保护因子和突触蛋白的表达,从而改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力,其分子机制可能是BMSCs移植上调CX3CL1后激活了PI3K/Akt通路.