背景和目的阿尔茨海默病（Alzheimer’s Disease，AD）是老年人痴呆常见的类型，病理特征主要为老年斑、神经元纤维缠结、海马椎体细胞颗粒空泡变性及神经元缺失。主要临床特征是进行性智能减退，多伴有人格改变，并且发病率随年龄逐渐增高。阿尔茨海默病协会统计数据显示：在美国约有520万AD患者，其中年龄小于65岁的AD患者约有20万，其余500万AD患者年龄均在65岁之上。随着生育高峰期的出现，在接下来的几十年将有约1000万美国人新发展为AD。目前在美国约每68秒就有一人发展为AD患者，预计到2050年，AD的发病频率将有所增加，约每33秒就有一人发展为AD患者。在美国，AD是所有致死原因的第六位，而在年龄65岁以上（包括65岁）的人中，AD排在第五位。在过去的十年中，由心脏疾病、卒中和前列腺癌所导致死亡人数的比例分别下降16%、23%和8%，而AD所致死亡人数的比例增加了约68%。AD除了给患者本人带来了严重的健康问题、生活质量和工作能力的下降，也给其家人带来了严峻的考验，除了需要花费人力对AD患者进行专心的看护外，昂贵的经济费用也让很多家庭难以承受。但AD的病因迄今不明，发病的具体机制也不十分清楚。目前尚无特效的治疗方法可以逆转或阻止AD的发展。即使给予治疗，患者病情仍会逐渐进展。因此,如果想要改变AD现在的情况，则急需研究出新的有效的治疗方案。现有的研究表明，骨髓间充质干细胞（marrow mesenchymal stemcells,MSCs）在一些神经系统疾病如神经退行性疾病的治疗中发挥作用。自体骨髓间充质干细胞，因具有易获得和没有免疫排斥反应的特点，可能成为细胞移植的极好选择。但是广泛存在的Notch1信号通路能够抑制干细胞的神经分化，Notch1与AD特异性蛋白APP被同一种酶水解，在AD患者MSCs神经分化过程中是否存在Notch1和APP的交互作用，尚不清楚。此外，自噬是一种通过非选择性溶酶体途径的自我降解过程，是神经元生理功能维持必需的，在AD中发挥重要作用。但是，在AD患者进行自体MSCs移植后，自体同源MSCs神经分化过程是否存在自噬缺陷仍未可知。因此，通过自体骨髓间充质干细胞移植来治疗AD，这一方案能否取得决定性的胜利还是一个未知数。骨髓间充质干细胞(marrow mesenchymal stem cells,MSCs)是骨髓组织中的一种基质细胞，由Friedenstein在细胞培养中发现的一种梭形细胞。在骨髓组织中，MSCs的数量不是很多，但其在造血干细胞的存活和功能维持等方面起重要作用。除此之外，MSCs还是一种拥有自我更新能力和多向分化潜能的细胞。MSCs能够分化为不同的细胞，比如可以向骨细胞、软骨细胞、心肌细胞、脂肪细胞和神经细胞等分化。目前研究的MSCs多来源于骨髓、脂肪组织和脐带血等组织。MSCs的多向分化潜能使其在众多疾病的诊治中占有重要地位。特别是在神经系统病变中，如神经退行性病变和缺血缺氧性脑病等疾病，MSCs为其新的有效的治疗带来了希望。目前虽然认为自体MSCs移植可能是一种安全有效的方法，但是，MSCs向神经细胞横向分化的过程中仍存在许多问题，需要进一步深入研究。因此本实验通过建立阿尔茨海默病转基因小鼠模型（APP转基因小鼠），来观察体外诱导AD小鼠模型的MSCs的神经分化特点，从而探讨其与调节干细胞分化的Notch1信号通路的关系，并观察分化后的MSCs中自噬的变化情况。材料和方法建立APP转基因小鼠模型。体外培养小鼠的骨髓间充质干细胞。实验分为两组：APP组（即MSCs取自APP转基因小鼠）和WT组（即MSCs取自野生型小鼠）。采用β-巯基乙醇诱导小鼠MSCs分化为神经细胞；采用酶联免疫吸附法（ELISA）检测诱导后β淀粉样蛋白40（Aβ40）和42（Aβ42）的水平；采用免疫细胞化学染色法和Western blot检测神经标志蛋白神经元烯醇化酶（NSE）、神经微管结合蛋白（MAP-2）的表达变化；Western blot检测Notch1信号通路各节点分子Notch-1、Notch细胞内片段（NICD）和Hes5的水平及诱导分化后自噬的特异性标记物微管相关蛋白轻链3（LC3）的表达变化。在诱导分化完成后，采用雷帕霉素诱导自噬，并用Western blot分析不同时间点自噬选择性底物P62的水平。结果1．β-巯基乙醇可以诱导骨髓间充质干细胞向神经元分化，其中以APP组最佳，神经标志蛋白神经元烯醇化酶（NSE）、神经微管结合蛋白（MAP-2）显著高于WT组（P <0.05）。2．诱导分化后，APP组骨髓间充质干细胞有更强Aβ表达能力，在APP组诱导培养液中可检测到Aβ40和Aβ42的浓度分别是（23.2±3.5）ng/L（，3.3±0.6）ng/L，而在WT组的诱导培养液中未检测到。3．诱导分化前，APP组Notch1信号通路活性低于WT组，APP组骨髓间充质干细胞中Notch1信号通路各节点分子Notch-1、NICD和Hes5的表达显著低于WT组（P<0.05）。诱导分化后，两组Notch1信号通路均受到抑制，以APP组更甚。两组骨髓间充质干细胞中Notch-1、NICD和Hes5的表达均低于诱导前，且APP组显著低于WT组（P<0.05）。4．诱导后，可见LC3阳性荧光点的聚集，APP组骨髓间充质干细胞中自噬标志物LC3-II表达显著高于WT组。自噬诱导前后APP组MSCs中自噬选择性底物P62的水平无明显改变，但显著高于WT组（P<0.05）。结论过表达APP可能通过抑制Notch1信号通路增强小鼠骨髓间充质干细胞的神经分化能力，而分化后的APP转基因小鼠的MSCs出现自噬通路异常。