BDNF基因修饰的骨髓基质细胞移植对AD大鼠海马CA1区突触素表达及学习记忆的影响

摘要

目的: 探讨通过基因转染技术将脑源性神经营养因子(BDNF)转染到骨髓基质细胞，然后立体定向移植到老年性痴呆（AD）大鼠海马区,观察细胞移植后对AD大鼠海马CA1区突触素(synaptophysin,Syn)表达及学习记忆能力的影响。
　　 方法: 用阳离子聚合物介导法将BDNF基因转染到大鼠骨髓基质细胞(BMSCs)中。免疫组化染色检测转基因骨髓基质细胞基因表达情况。通过连续腹腔注射D-半乳糖7周联合双侧海马区立体定向微量注射Αβ1-40建立SD大鼠的老年性痴呆模型(AD),并将其随机分成：（1）对照组 （2）模型组 (3)BMSCs移植组（4）BMSCs-BDNF 移植组。每组各15只SD大鼠, 共60只大鼠。立体定向法将BrdU标记的BMSCs和BMSCs-BDNF移植到AD大鼠的海马区。移植后1、2、4周通过Y-型电迷宫对各组进行学习记忆能力测试。免疫染色方法检测移植后30天转基因骨髓基质细胞在脑内的基因表达、增殖、分化情况及海马CA1区突触素表达变化, 比较各组结果之间的差异。
　　 结果: 骨髓基质细胞转基因24小时后就有BDNF的表达。移植后1、2、4周学习能力与记忆能力测试结果表明,BMSCs-BDNF 移植组、BMSCs移植组与模型组比较,学习能力与记忆能力两个指标之间差异有统计学意义(P均<0.05); BMSCs-BDNF 移植组与BMSCs移植组比较, 2个指标间差异亦有统计学意义( P均<0.05) 。转基因骨髓基质细胞移植后30天在宿主脑内存活并表达BDNF基因产物，免疫组化染色显示BMSCs-BDNF移植组较BMSCs移植组BDNF阳性细胞数显著增多（P<0.05）；移植大鼠海马区后30天免疫组化染色显示BMSCs-BDNF移植组NSE阳性细胞数、突触素数量较其它两组增多，有统计学意义（P<0.05),与对照组比较细胞数较为接近。
　　 结论: BDNF基因修饰的骨髓基质细胞定向移植后，AD大鼠海马区能够表达基因产物，通过增加神经元及突触素的数量对宿主的神经结构具有保护作用，并能改善模型大鼠的学习记忆能力，效果优于单纯的骨髓基质细胞移植。基因修饰的骨髓基质细胞移植是治疗老年性痴呆的可行途径。