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移植入阿尔茨海默病大鼠海马内神经干细胞的存活 迁移和分化

荧光免疫组织化学染色。

  1.2.4  AD大鼠行为学检测〔2〕 

  采用Y型电迷宫。①学习能力测试:以大鼠受电击后从起步区直接逃至安全区为正确反应,以连续10次中有9次(9/10)正确反应前所需的电击次数(即尝试次数)表示其学习获得能力。②记忆再现测试:上述达标大鼠休息24 h后,同法检测其记忆力。以达9/10标准前的尝试次数表示记忆再现能力。

  1.2.5  荧光免疫组织化学染色 

  迷宫实验结束后各组大鼠快速取脑,常规固定,冠状冰冻切片,片厚30 μm,行荧光免疫组织化学染色。取相邻海马脑切片,4℃丙酮固定10 min,风干; 0.3% H2O2室温10 min; 0.125%胰酶消化15 min;2%正常山羊血清封闭,室温孵育15 min;滴加一抗(抗NF200抗体,1∶400;抗GFAP抗体,1∶50;抗Glu抗体,1∶200;抗ChAT抗体,1∶400),4℃孵育24 h;滴加1∶50稀释的TRITC标记IgG,37℃孵育40 min。甘油缓冲液封片。0.02 mol/L PBS做阴性对照。

  1.3  统计学处理 

  全部数据以x±s表示,应用SPSS10.0统计软件包行单因素方差分析。

  2  结果

  2.1  移植细胞的存活和迁移 

  2、4、6 w脑片在荧光显微镜下Hoechst33258标记的移植细胞呈黄绿色荧光,细胞大多呈圆形,大小不一。移植后2 w,黄绿色荧光亮点迁移较明显,除移植位点和针道内有密集黄绿色亮点或团块外,部分细胞沿海马回向两侧迁移,并排列成黄绿色条带状。迁移距离随时间而增加,移植2、4、6 w后分别可达2、3、4 mm。移植后6 w,迁移细胞在海马回内,向内侧接近第三脑室,向外侧达到侧脑室上方。

  2.2  移植细胞的分化 

  NSCs移植2 w后,免疫荧光检测无明显NF200、GFAP、Glu、ChAT阳性反应,而移植后4、6 w,则可见免疫阳性反应。Hoechst33258/GFAP双标阳性细胞,主要位于大脑皮层,胞体中央有一个大而圆的核,胞浆少,并可见多个较长的突起(图1),表明细胞形态已发育成熟。Hoechst33258/NF200双标阳性细胞,主要位于移植细胞的周边部位,其双标阳性细胞的形态已为成熟神经元,表现为胞体中央有一个大而圆的核,胞浆少,细胞膜发起突起,明显可见延伸较长的轴突(图1)。同样,在移植后4、6 w也可见到少量Hoechst33258/Glu双标阳性细胞及Hoechst33258/ChAT双标阳性细胞。前者表型为胞核大,胞浆少,为圆形或椭圆形(图1);后者表现与前者相似,偶有纤维突起(图1)。

  2.3  行为学测试 

  正常对照组、AD模型组、2、4和6 w移植组学习获得尝试次数分别为34.83±7.59、98.17±1.83、39.50±3.62、38.33±5.87、37.17±5.91;记忆获得尝试次数分别为18.33±4.18、77.17±8.00、21.50±3.49、20.50±4.62、20.33±4.91。结果显示注射Aβ140后,大鼠迷宫学习、记忆能力显著下降(P<0.05)。移植NSCs 2、4、6 w后大鼠学习、记忆能力明显得到恢复,与AD模型组比较有统计学意义(P<0.05),与正常对照组比较,差异无统计学意义(P>0.05)。移植后各组间学习、记忆能力差异无统计学意义(P>0.05)。

  3  讨论
   
  本研究表明自新生大鼠海马齿状回分离培养的NSCs在AD大鼠脑内能够存活至少6 w,沿海马回向两侧迁移,并能分化形成神经胶质细胞和神经元,特别是胆碱能、Glu能神经元,有效改善AD模型鼠的学习、记忆能力。对移植的NSCs进行预先标记,以便于了解移植后其存活、迁移和分化情况。本实验选用的Hoechst33258属于Bisbenzimid类的活细胞荧光色素,仅能与双链DNA结合,而对细胞没有太大的细胞毒作用。已有研究发现前脑室下带的NSCs可以通过吻侧迁移流(rostral migration stream,RMS)迁移至嗅球〔4〕。因此,提出神经细胞是沿着胶质细胞的纤维迁移的假说。之后的体外细胞实验中观察到神经细胞沿着辐射状排列的胶质

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