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目的:通过观察注射H102于移植人脐带间充质干细胞(human umbilical cord mesenchymal stem cell, HUCMSC)联合应用对APP转基因鼠行为学及其脑内磷酸化tau蛋白、糖原合成激酶以及蛋白磷酸脂酶表达的影响,进一步研究H102对阿尔茨海默病(Alzheimers disease, AD)的治疗作用、可能的作用机制及其与HUCMSC共同作用疗效。方法:1.无菌条件下收集新生儿脐带,酶消化法获取HUCMSC,进行传代培养,镜下观察细胞的生长,用流式细胞仪检测HUCMSC的表面标志,荧光燃料Dil标记细胞。2.将APP转基因小鼠随机分为模型组、H102组、干细胞2周组、干细胞4周组、H102+干细胞组,并设同月龄同背景C57BL/6J小鼠为正常对照组。H102组与H102+干细胞组侧脑室注射H102生理盐水溶液(80μmol/L),3μl/d,干细胞2周组、干细胞4周组与H102+干细胞组移植HUCMSC一次(3μL),正常组和模型组侧脑室注射等体积生理盐水,3μ1/d,共30天。应用Morris水迷宫检测APP转基因小鼠的空间记忆的变化。3.行为学检测后断头取脑,一侧脑组织置于-700C冰箱保存,免疫印迹法测定P-tau、PP-2A含量,另一侧脑组织置于4%多聚甲醛中固定,免疫组化染色测定P-tau、GSK-3β、PP-2A和PP-1的表达。结果:1.干细胞的分离培养、鉴定及标记:脐带中富含HUCMSC,培养传代后得到成纤维样细胞,且HUCMSC强烈表达CD29、CD90、多能干细胞标志OCT-4、SSEA4等分子,具有间充质干细胞的特性,标记后大部分细胞显示红色荧光。脑内移植2、4周后与脑切片中可见荧光标记的HUCMSC。2.对APP转基因小鼠学习记忆能力的影响,包括定位航行和空间探索测实验部分,采用Morris水迷宫测试。(1)定位航行实验结果:模型组与正常组相比逃避潜伏期时间增加(P<0.01)。干细胞2周组与模型组相比,差异不明显(P>0.05);而干细胞4周组、H102组及H102+干细胞组与模型组相比,小鼠逃避潜伏期缩短(P<0.01),其中H102组、H102+干细胞组于干细胞4周组分别相比时间明显缩短,差异有统计学意义(P<0.05,P<0.01),H102+干细胞组与H102组分别相比,差异无统计学意义(P>0.05)。(2)空间探索实验结果:模型组于正常组比,小鼠穿过隐蔽平台的次数明显减少(P<0.01),初始角度明显变大(P<0.01)。干细胞2周组与模型组相比没有明显差异(P>0.05)。干细胞4周组、H102组及H102+干细胞于模型组相比小鼠穿过隐蔽平台的次数明显增加(P<0.01),初始角度明显减小(P<0.01),其中H102组、H102+干细胞组分别与十细胞4周组比较小鼠穿过平台次数明显增加(P<0.05),初始角度明显变小(P<0.05),而H102组与H102+干细胞组相比无明显差异(P<0.05)。3.对APP转基因小鼠脑内tau蛋白及其相关酶类的影响。(1)免疫组织化学染色结果:模型组小鼠脑内表达P-tau、GSK-3β的阳性细胞面积比及平均强度明显大于正常组,有显著性差异(P<0.01),而表达PP-2A和PP-1的阳性细胞面积比及平均强度比正常组明显减少,差异有统计学意义(P<0.01);干细胞4周组、H102组、H102+干细胞组中小鼠的脑组织内很少见到表达P-tau、GSK-3β的阳性细胞,但可见大量PP-2A和PP-1阳性细胞,与正常组比较差异无统计学意义(P>0.05)。(2)免疫印迹检测结果:模型组与正常组相比小鼠脑中P-tau的蛋白表达水平明显增多,而PP-2A的表达明显减少(P<0.01);H102组、H102+干细胞组小鼠脑中P-tau蛋白表达量明显少于模型组,而PP-2A和PP-1表达明显增高(P<0.01);H102+干细胞组与H102组比较无明显差异(P>0.05)。结论:H102与HUCMSC联合应用通过逆转淀粉样蛋白的形成,能够减少P-tau蛋白以及GSK-3β的产生,提高PP-2A、PP-1的表达,从而使神经元纤维缠结减少。既能够明显的减轻AD脑中的神经损伤,又能使神经细胞再生,神经系统功能重建,从而改善和提高APP转基因小鼠的学习认知能力。