研究背景:阿尔兹海默症(Alzheimer’s Disease, AD)是一种最为常见的中枢神经系统退行性疾病,为痴呆的最主要分型。目前“Aβ假说”被广泛地接受为AD最主要的发病机理,即老年斑的主要组成成分——β-淀粉样蛋白(amyloid-β, Aβ)是AD发病进程的中心机制,其在特定脑区内聚集,引发相应的神经毒性作用,造成突触损伤,神经元死亡,从而导致了AD患者记忆衰退和认知功能障碍等相应症状的产生。Aβ的神经毒性能造成神经元死亡,但其对神经元再生的影响目前还不清楚。最近研究发现,中枢神经系统特异性的T淋巴细胞(CNS-specific T lymphocytes)在维持成体神经元再生和空间学习记忆能力中起重要作用。很多研究也表明T淋巴细胞参与AD的病理过程,并且其在AD脑内的数目明显增加,但迁移入脑的T细胞(infiltrating T lymphocytes)在AD中的作用目前仍不清楚。为进一步研究和证实在AD发生中Aβ和T淋巴细胞的作用,本课题拟从神经元再生的角度入手,提出如下假说:(1)AD中,Aβ不仅能诱导神经元的死亡,还能抑制神经元的再生,从而造成脑内神经元大量丢失和供给不足,最终导致AD的发生;(2)Aβ抑制神经元再生的毒性效应可能与抑制T淋巴细胞的促神经元再生作用有关,如抑制其关键效应因子的表达;(3)T淋巴细胞能促进Aβ的清除,改善脑内神经发生区域的内环境,维持神经元的再生,从而延缓AD病情。为证实本课题提出的假设,为AD研究提供新的思路和方法,课题设计如下:研究方法:1.利用Aβ-intrahippocampal injection的方法,向实验小鼠脑内海马部位注射寡聚态Aβ1-42,使其在脑内沉积,以模拟AD的主要病理特征,制备动物模型。分野生型组(BALB/c-WT)和T淋巴细胞缺陷型组(BALB/c-nude),实验组注射寡聚态Aβ1-42(每只小鼠每侧海马注射4μg/2μl),对照组注射等体积无菌生理盐水(NS)。分术后第7天、14天和21天三个时间点取材。2.常规HE染色,比较Aβ1-42组和NS组之间的差异。3.利用Brdu和DCX双重标记,检测各组海马内神经元的再生情况。4.利用免疫组织化学方法检测各实验组脑内Aβ1-42的沉积,比较WT组和nude组在各时间点小鼠脑内Aβ1-42沉积量的变化。5.利用Western blot检测IFN-γ、NF-κB在各组海马内的表达。研究结果:1.与NS对照组相比, Aβ1-42实验组注射后的炎症损伤区域明显扩大,Aβ1-42-injection引发神经元变性。2. BrdU标记显示,Aβ1-42-injection组和NS-injection组小鼠脑内海马齿状回的亚颗粒细胞层(SGZ)和注射创伤部位均有新生细胞产生。BrdU/DCX双标显示,阳性细胞即新生的神经元主要集中在海马齿状回的亚颗粒细胞层;与NS-injection组相比,Aβ1-42-injection组双标阳性细胞明显减少,差异极显著(P<0.01);BALB/c-WT组明显多于BALB/c-nude组,有极显著性差异(P<0.01)。3.实验组中Aβ1-42阳性斑块主要沉积于海马结构和皮质区。在BALB/c-WT小鼠脑内,Aβ1-42的沉积,随时间的推移——由术后第7天至第21天,逐渐减少。而在BALB/c-nude小鼠脑内,Aβ1-42沉积在三个时间点的变化并不显著。尤其是在术后第三个时间检测点,两组差异尤为明显,BALB/c-WT组小鼠脑内Aβ1-42的残余比BALB/c-nude组明显减少。4. Western blot检测显示,效应因子INF-γ和NF-κB在BALB/c-WT组小鼠海马内有阳性表达,而在BALB/c-nude组中含量低于检出水平或是不表达。在BALB/c-WT小鼠中,与NS-injection组相比,Aβ1-42-injection组INF-γ、NF-κB的表达明显减少,差异极显著(P<0.01)。结论:1. Aβ1-42能显著抑制神经元的再生,这种毒性效应可能与海马内INF-γ、NF-κB的表达下调有关。2. T淋巴细胞参与Aβ1-42清除过程,缺乏T淋巴细胞脑内Aβ1-42的清除作用减弱。3. T淋巴细胞促神经元再生作用的发挥,可能与其分泌的关键效应因子INF-γ,以及海马内NF-κB的表达调节有关。