范冲竹， 李 安， 黄翠芹， 甘丹卉， 李 勤， 赵佳仪， 王 珍， 朱丽红， 陆大祥

(暨南大学医学院病理生理学系， 脑科学研究所， 国家中医药管理局三级科研实验室， 广东 广州 510632)

·论著·

BMSCs脑内移植改善AD小鼠学习记忆功能的分子机制研究*

范冲竹， 李 安▲， 黄翠芹， 甘丹卉， 李 勤， 赵佳仪， 王 珍， 朱丽红， 陆大祥△

(暨南大学医学院病理生理学系， 脑科学研究所， 国家中医药管理局三级科研实验室， 广东 广州 510632)

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/BL6APP/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8 d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。

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

阿尔茨海默病(Alzheimer disease，AD)是一种认知和记忆能力进行性下降的慢性神经系统退行性疾病，病理特征包括胞外β-淀粉样蛋白(β-amyloid protein，Aβ)沉积、胞内神经纤维缠结和神经元丢失[1]。目前已确……