BMSCs脑内移植改善AD小鼠学习记忆功能及其分子机制研究

摘要

目的：观察骨髓间充质干细胞（bone marrow mesenchymal stem cells,BMSCs）移植对阿尔茨海默病小鼠学习记忆能力及小胶质细胞形态功能的影响，并对其分子机制进行初步探讨。 方法：首先培养及纯化原代BMSCs，并对BMSCs进行成骨和成脂分化诱导鉴定及流式鉴定；对APP/PS1转基因小鼠进行基因型检测鉴定。后将C57/BL6野生型小鼠（wild type，WT）和C57/BL6APP/PS1转基因型（transgenic type，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3d起进行持续8d的Morris水迷宫实验以检测小鼠学习记忆能力。术后第10d取材。组织免疫荧光染色检测小鼠脑内小胶质细胞的激活状态；real time-PCR检测CX3CL1、IL-1β、TNF-α、CX3CR1、Nurr1、YM1、IDE以及MMP9的mRNA表达；ELISA检测CX3CL1和Aβ42的蛋白含量；Western blot检测PSD95、SYP、p85、p110蛋白表达以及Akt磷酸化水平的变化。 结果：提取的BMSCs具有良好的成骨分化和成脂分化能力，其细胞表面高表达CD29、CD105和Sca1，低表达CD45；转基因小鼠组织中检测到APP及PS1表达。术后第10d，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组趋化因子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移植可以促进野生型及转基因型小鼠脑内小胶质细胞的激活，同时M2型小胶质细胞表面标记物YM1的mRNA表达上调（P<0.05）。Tg/PBS与WT/PBS组小鼠相比，其皮质区和海马区的TNF-α的mRNA表达增加（P<0.05），皮质区Nurr1的mRNA表达减少（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），海马区的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蛋白、p85和p110蛋白、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移植可以降低神经炎症因子分泌、促进神经保护因子和突触蛋白的表达以及改善APP/PS1小鼠的学习记忆能力，其分子机制可能是BMSCs移植上调趋化因子CX3CL1后激活了PI3K/Akt通路。

目录

声明

前言

1. 阿尔茨海默病

2 干细胞移植治疗AD的研究现状

3 趋化因子CX3CL1

1 实验仪器与材料

2 实验方法

3 数据分析

4实验结果及分析

5 讨论

第二部分 BMSCs移植治疗对APP/PS1小鼠学习记忆影响及其分子机制探讨

1 实验仪器与实验材料

2 实验方法

3 数据分析

4实验结果及分析

5 讨论

结论

参考文献

英文缩略词表汇总

读研期间发表的论文

课题资助及基金支持

致谢