【摘要】：目的:觀察骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(BMSCs)腦內(nèi)移植對阿爾茨海默病(AD)小鼠學(xué)習(xí)記憶能力及病理改變的影響,并對其分子機制進行探討。方法:將C57/BL6野生型(WT)小鼠和C57/BL6 APP/PS1轉(zhuǎn)基因(Tg)小鼠隨機分為4組:WT/PBS組、WT/BMSCs組、Tg/PBS組及Tg/BMSCs組,側(cè)腦室注射法將PBS或BMSCs注入小鼠腦內(nèi)。術(shù)后第3天起進行持續(xù)8 d的Morris水迷宮實驗以檢測小鼠認(rèn)知能力。術(shù)后第10天取材,組織免疫熒光染色檢測小鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞的激活;real-time PCR檢測CX3C趨化因子配體1(CX3CL1)、CX3C趨化因子受體1(CX3CR1)、IL-1β、TNF-α、Nurr1、YM1、胰島素降解酶(IDE)和基質(zhì)金屬蛋白酶9(MMP9)的mRNA表達;ELISA檢測腦組織勻漿CX3CL1和Aβ42的含量;Western blot檢測突觸后致密蛋白95(PSD95)、突觸小泡蛋白(SYP)、p85和p110蛋白表達以及Akt磷酸化水平的變化。結(jié)果:術(shù)后第10天,在APP/PS1小鼠海馬區(qū)附近觀察到移植的BMSCs。水迷宮實驗結(jié)果顯示,與WT/PBS組小鼠相比,Tg/PBS組小鼠逃避潛伏期明顯延長(P0.01),BMSCs移植治療后APP/PS1小鼠逃避潛伏期明顯縮短(P0.05);與Tg/PBS組相比,Tg/BMSCs組CX3CL1在海馬區(qū)的mRNA水平(P0.01)及皮質(zhì)區(qū)的蛋白水平(P0.05)明顯增加;BMSCs移植可以促進WT和Tg小鼠腦內(nèi)小膠質(zhì)細(xì)胞的激活,同時M2型小膠質(zhì)細(xì)胞表面標(biāo)志物YM1的mRNA表達上調(diào)(P0.05)。Tg/PBS組與WT/PBS組相比,皮質(zhì)區(qū)和海馬區(qū)TNF-α的mRNA表達明顯升高(P0.05),皮質(zhì)區(qū)Nurr1的mRNA表達降低(P0.01);而與Tg/PBS組相比,Tg/BMSCs組皮質(zhì)區(qū)的TNF-α(P0.01)mRNA表達降低,CX3CR1和Nurr1的mRNA表達明顯上調(diào)(P0.05),海馬區(qū)TNF-α和IL-1β的mRNA明顯下調(diào)(P0.05),CX3CR1和Nurr1的mRNA表達明顯增加(P0.05)。此外,Tg/BMSCs組的PSD95、p85和p110蛋白表達及Akt的磷酸化水平均較Tg/PBS組明顯增加(P0.05)。與Tg/PBS組比,BMSCs移植降低了APP/PS1小鼠腦內(nèi)Aβ42蛋白的水平(P0.05),增加了海馬區(qū)Aβ清除相關(guān)酶IDE和MMP9的表達(P0.05)。結(jié)論:BMSCs移植可以調(diào)控神經(jīng)炎癥因子分泌,促進神經(jīng)保護因子和突觸蛋白的表達,從而改善APP/PS1小鼠的學(xué)習(xí)記憶能力,其分子機制可能是BMSCs移植上調(diào)CX3CL1后激活了PI3K/Akt通路。
[Abstract]:Aim: to observe the effects of bone marrow mesenchymal stem cell (BMSCs) transplantation on learning and memory ability and pathological changes in (AD) mice with Alzheimer's disease and to explore its molecular mechanism. Methods: C57/BL6 wild-type (WT) mice and C57/BL6 APP/PS1 transgenic (Tg) mice were randomly divided into 4 groups: WWT-PBS group and Tg/BMSCs group. PBS or BMSCs were injected into the brain of mice by intracerebroventricular injection. Morris water maze test was carried out for 8 days from the third day after operation to test the cognitive ability of mice. On the 10th day after operation, Detection of CX3C chemokine ligand 1 (CX3CL1) CX3C chemokine receptor 1 (CX3CR1) by tissue immunofluorescence staining in mouse brain microglia activator and real-time PCR detection of CX3C chemokine receptor 1 (CX3CR1), mRNA expression of insulin degrading enzyme (IDE) and matrix metalloproteinase 9 (MMP9) in brain tissue homogenate CX3CL1 The expression of postsynaptic dense protein 95 (PSD95), synaptic vesicle protein (SYP) p85 and p110 protein and the level of Akt phosphorylation were detected by Western blot. Results: on the 10th day after operation, transplanted BMSCs were observed near the hippocampal area of APP/PS1 mice. The results of the water maze experiment show that, Compared with the WT/PBS group, the escape latency was significantly prolonged (P0.01) in APP/PS1 mice, and the mRNA level in hippocampus (P0.01) and the protein level in cortex (P0.05) in Tg/PBS group were significantly increased compared with Tg/PBS group. BMSCs transplantation promoted the activation of microglia in brain of WT and TG mice. At the same time, the expression of YM1 mRNA was up-regulated in the M2 microglial cell surface marker (P0.05). The mRNA expression of TNF- 偽 in cortex and hippocampus was significantly increased (P0.05), the mRNA expression of Nurr1 in cortical area was decreased (P0.01), while the expression of TNF- 偽 (P0.01) mRNA in cortex of Tg/PBS group was significantly lower than that in Tg/PBS group (P0.05). The mRNA expression of CX3CR1 and Nurr1 was significantly up-regulated in TNF- 偽 and IL-1 尾 in hippocampus (P0.05), and the mRNA expression of TNF- 偽 and IL-1 尾 in hippocampus was down-regulated (P0.01). The expression of mRNA and Nurr1 were significantly increased (P0.05). In addition, the expression of PSD95, p110 protein and the phosphorylation level of Akt in Tgr BMSCs group were significantly higher than those in Tg/PBS group (P0.05). Compared with Tg/PBS group, BMSCs transplantation decreased the level of A 尾 42 protein in brain of APP/PS1 mice (P0.05), and increased the expression of A 尾 clearance related enzyme IDE and MMP9 in hippocampus (P0.05). ConclusionBMSCs transplantation can regulate the secretion of neuroinflammatory factors, promote the expression of neuroprotective factor and synaptic protein, and improve the ability of learning and memory in APP/PS1 mice. The molecular mechanism may be that the PI3K/Akt pathway is activated after BMSCs transplantation upregulation of CX3CL1.
【作者單位】： 暨南大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理生理學(xué)系腦科學(xué)研究所國家中醫(yī)藥管理局三級科研實驗室;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(No.81471236;No.81371442)
【分類號】：R749.16

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本文編號：2157710