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神经干细胞在阿尔兹海默症中的作用机制研究

来源: 发布日期:2022-08-16 浏览次数:1381次

阿尔茨海默病 (AD) 是一种神经系统退化性疾病,临床表现为进行性痴呆、记忆力的衰退和认知功能的减退,在运动、认知、语言和人格等方面出现不同程度的异常。主要病理特征是广泛的突触和神经元丢失、炎症性神经胶质细胞增殖、β-淀粉样蛋白以及过度磷酸化tau 组成的神经原纤维缠结。

有数据显示,在65岁之后,AD的发病率每5年翻一番,从65岁之前的每年不到1%显著增加到85岁之后的每年6%,从65岁后的10%增加到85岁后的40%。基于人口老龄化逐年增加的现状,治疗AD已成为研究热点之一。


阿尔兹海默症


目前临床上用于AD的药物主要是乙酰胆碱转移酶阻滞剂、N-甲基-D-天冬氨酸 (NDMA) 受体拮抗剂、改善脑代谢药物及神经保护剂等,虽然这些药物能够减缓AD患者认知能力的下降,但很难从根本上改善AD的相关症状,且存在毒副作用大、口服吸收差等缺点。

神经干细胞(NSCs)是一种具有自我复制能力和多向分化潜能,在成人大脑中NSCs以静止状态存在于脑室下区和齿状回的颗粒下区,缓慢自我更新的NSCs会产生具有更快分裂细胞周期的神经祖细胞,最终分化为神经元或神经胶质细胞。当神经元损伤或变性时,会激活体内静止的NSCs,诱导其增殖并向损伤部位迁移、分化,对受损伤的中枢神经系统进行修复。

NSCs治疗AD机制研究

①保护胆碱能神经元:NSCs移植能够升高突触素、突触后密度蛋白95和微管相关蛋白水平,调节轴突和神经元树突网络,促进神经发生;增加基底前脑中的胆碱乙酰转移酶蛋白质水平,恢复和补充受损神经元。


神经干细胞


②分泌营养因子:NSCs能够分泌神经营养因子,抑制神经营养因子下调,增加大脑中的突触密度,促进轴突生长,降低β-淀粉样蛋白和tau水平。

③抑制炎症:NSCs在体外和体内表现出显著的抗炎潜力,可降低活化巨噬细胞和受损组织中的多种炎性细胞因子的表达。

④增强线粒体功能:NSCs能够改善β-淀粉样蛋白25-35诱导Bcl-2表达水平降低并增加细胞色素c、caspase-9、caspase-3和Bax的表达水平。

⑤促进内源性NSCs活化:NSCs移植可以增强病灶周围节段的内源性神经发生,促进海马齿状回及颗粒下区内源性NSCs的增殖。

⑥促进细胞分化:NSCs具有分化功能,在一定条件下能够分化为不同的神经系细胞,如:神经元细胞、少突胶质细胞及神经胶质细胞等,帮助突触重构及神经网络的连接和恢复。


干细胞治疗


基础研究

研究者在小鼠AD模型上移植NSCs,结果发现小鼠海马区的突触联接密度增加,认知功能有显著提高;而脑室内移植人NSCs,过表达胆碱乙酰转移酶可恢复AD小鼠模型的学习和记忆功能。

Zhang等人采用NSCs移植治疗AD小鼠(APP/PS1转基因小鼠)模型,发现NSCs移植入小鼠大脑海马区后,可增殖、迁移、分化为三种神经细胞类型,促进相应神经细胞功能的恢复,神经元内认知功能相关蛋白表达增加,可改善AD小鼠的空间学习和记忆功能。

总 结:研究发现移植NSCs后,可增殖并经诱导分化出神经元,补充AD患者缺损的神经元,且NSCs移植能够通过改善脑内微环境、细胞替代以及刺激祖细胞分化等机制治疗AD。


说明:本文案例均摘录于文献,仅用于科普干细胞相关知识,不作为医疗建议。



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