研究背景和目的:阿尔茨海默症(Alzheimer’ s disease,AD)是一种发病原因不明的进行性神经退行性疾病,该病的主要表现为全脑不可逆转性脑功能损害,是公认的一种难治性疾病,其发病的主要早期症状是近期记忆的障碍,并且其发病率和年龄的增长密切相关。根据世界阿尔茨海默症报道,2015年全球对AD患者四千六百八十万,花费达八千一百八十万亿美元,预计到2030年,AD患者的人数将达到七千一百七十万人,势必给社会和家庭带来更为沉重的经济负担,也严重影响到了患者家庭的生活质量。目前临床上针对AD的治疗方法主要包括药物治疗和非药物治疗,但大多都仅仅是对症治疗,不能有效治愈疾病,也难以阻止疾病的进一步发展。因此,研发新的药物或者策略,用于治疗或者预防AD,改善患者的生活质量,就至关重要。目前针对AD的研究中,干细胞逐渐受到越来越多的关注,近年来科学家们针对干细胞治疗AD开展的基础和临床研究,结果表明干细胞移植有望对AD等多种神经相关疾病具有潜在的治疗作用。由于干细胞本身所具有的高度增殖能力、多向分化潜能、旁分泌多种活性因子参与细胞存活、发育分化、微环境改善、抗凋亡、促血管新生等特点和优势,以及其展现出的良好疗效和临床应用的可行性,使其有望在临床AD的治疗中发挥重要作用。在不同的干细胞中,综合其来源、安全性、临床应用、治疗效果、伦理、免疫等方面的考虑,间充质干细胞(MSCs)就展现出其应用安全和有效的优势。MSCs的来源多样,可以从牙齿、脐带、胎盘、羊水、骨髓、脂肪等组织中获取;具有较强的多向分化能力,可以向多种组织细胞分化,甚至还可以向神经元分化;此外,其强大的分泌作用可调节免疫反应、发挥营养支持作用。但在这些研究中,不同来源的MSCs并未在同一种疾病、相同体外培养及评价体系中进行综合性评价研究,难以得出准确的治疗效果评价,也未能阐明其可能的作用机制。本研究的目的为:评价多种年轻组织来源的MSCs在AD细胞模型中修复损伤神经细胞的效果,并对其可能的作用机制进行探讨。方法:本研究采用经典的原代分离方法制备牙周膜、牙髓、脐带、羊膜、平滑绒毛膜、骨髓六种不同组织来源的间充质干细胞,对所制备的MSCs进行鉴定。与此同时,我们选取冈田酸(OA)作用于神经母细胞瘤细胞系(SH-SY5Y)和原代神经元,模拟神经纤维缠结这一病理特征,建立AD细胞模型。在此基础上,收集不同来源的MSCs细胞的条件培养基,与已经成功建立的体外AD模型细胞进行共培养,并从细胞形态、细胞活力和增殖能力、线粒体功能、树突棘数量、超微结构等方面评估MSCs对该细胞模型的治疗作用。进一步利用Western Blot方法,在蛋白水平检测与AD发生发展密切相关的Tau蛋白396位点丝氨酸磷酸化的表达情况,同时利用实时定量PCR的方法筛选了多种与认知相关基因的表达。结果:SH-SY5Y细胞和原代神经元经过OA处理后,胞体皱缩、变圆,树突回缩、变短,神经细胞树突的平均长度缩短了 66.6%;SH-SY5Y细胞活力下降了35%,线粒体膜电位降低了 13.9%,神经元树突棘数量减少了 64.4%,细胞骨架排列紊乱,Tau蛋白磷酸化396位点上调,结果证明我们成功建立了 AD细胞模型。在此基础上,我们利用MSCs治疗经过OA损伤的神经细胞,发现所有经过MSCs治疗后的神经细胞形态恢复,树突伸出、变长,树突平均长度增加了 94%,细胞活力增强了10%,线粒体膜电位升高了 6.4%以上,神经元树突棘增加了一倍以上,骨架排列整齐。通过Western Blot检测发现经治疗后的Tau蛋白Ser396磷酸化的表达水平降低了 35%以上,而BRCA1基因的表达量均较OA组明显升高,增加了 116%以上,提示MSCs可能是通过降低Tau蛋白的磷酸化以及上调BRCA1这一基因的表达来发挥其治疗受损神经细胞的作用。总结:目前研究国内外主要针对脐带、脂肪等组织来源的间充质干细胞进行研究,但并未有文献报道牙周膜和平滑绒毛膜来源的间充质干细胞对AD的研究,且没有将多种组织来源的间充质干细胞在同一疾病、同一模型中进行综合性的评估证明六种不同组织来源的MSCs能够通过其分泌的因子发挥对OA损伤神经细胞的治疗作用,而且首次提出MSCs其可能的作用机制是通过降低受损神经细胞中Tau蛋白的过度磷酸化和激活神经细胞中BRCA1的表达而发挥作用的。