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研究背景帕金森病（Parkinson’s disease,PD）是一种常见的中老年神经系统退行性疾病,其主要病理改变为选择性中脑黑质多巴胺能神经元变性坏死、纹状体多巴胺（dopamine,DA）递质含量减低。目前,针对PD的治疗多为对症治疗,以期提高患者的生活质量,但治疗效果有限。外源性移植DA能神经元可能为PD患者提供一种新的有效的治疗方式。人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cells,hUC-MSCs）是一种典型的成体干细胞,相比骨髓、胚胎来源的干细胞,hUC-MSCs具有低免疫原性、无创性采集、易于获得、易于体外扩增等优点。hUC-MSCs可以在体外向DA能样神经元诱导分化,且脑内移植DA能样神经元可以改善PD大鼠的运动症状,但大多数移植的细胞无法长时间存活。脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）是神经营养家族中的一员,广泛分布于脑中各个部位,具有保护神经以及促进神经再生的作用。研究表明,BDNF可以促进hUC-MSCs向DA能样神经元分化,并提高分化后神经元的存活率。但BDNF修饰的hUC-MSCs源性DA能样神经元治疗PD大鼠的机制目前尚不清楚。研究目的探究BDNF修饰的hUC-MSCs源性DA能样神经元治疗PD大鼠的可能机制。研究方法1.体外研究:采用组织块法分离新生儿脐带组织中的间充质干细胞,并进行传代培养。将P3代细胞定向诱导分化为DA能样神经元,利用p EGFP-N1-GFPBDNF质粒及BDNF siRNA转染hUC-MSCs源性DA能样神经元。将实验分为五组:hUC-MSCs组、DA能样神经元组、DA能样神经元+空载体组、DA能样神经元+BDNF过表达载体组、DA能样神经元+BDNF siRNA组。采用RT-PCR检测各组细胞micro RNA-1（miR-1）的表达情况,采用Western blot（WB）检测各组细胞Hsp60、TLR4、My D88的表达情况。2.体内研究:在SD大鼠右侧纹状体处注射6-羟基多巴制备PD大鼠模型。将48只PD大鼠随机分为6组（每组8只）:PD模型组、PD模型+vehicle组、PD模型+hUC-MSCs组、PD模型+DA能样神经元-空载体组、PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体组、PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体+颅内注射Trk B抗体组。参照Paxinos大鼠脑立体定位图谱选取位点进行移植。上述6组分别予仅手术不注射、注射DMEM/F12培养基、注射hUC-MSCs、注射DA能样神经元+空载体、注射DA能样神经元+BDNF过表达载体、注射DA能样神经元+BDNF过表达载体+Trk B抗体处理。移植后的第6周,断头处死大鼠,取黑质、纹状体组织。采用RT-PCR分别检测各组黑质和纹状体中miR-1的表达情况。采用WB分别检测各组黑质和纹状体组织中Hsp60、TLR4和My D88的表达情况。研究结果1.RT-PCR实验结果显示,体外实验中,miR-1在DA能样神经元组、DA能样神经元+空载体组、DA能样神经元+BDNF过表达载体组的表达较hUCMSCs组明显增多（P<0.01）;DA能样神经元+BDNF过表达载体组较其他组明显增多（P<0.01）;DA能样神经元组和DA能样神经元+空载体组表达无明显差异（P>0.05）。体内实验中,在黑质和纹状体组织中,miR-1在PD模型+DA能样神经元-空载体组、PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体组、PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体+颅内注射Trk B抗体组中的表达较PD模型组、PD模型+vehicle组、PD模型+hUC-MSCs组明显增多（P<0.01）;PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体组较其他组明显增多（P<0.01）;PD模型组、PD模型+vehicle组、PD模型+hUC-MSCs组表达无明显差异（P>0.05）;2.WB检测结果显示,体外实验中,Hsp60、TLR4和My D88在DA能样神经元组、DA能样神经元+空载体组、DA能样神经元+BDNF过表达载体组的表达较hUC-MSCs组明显增多（P<0.01）;DA能样神经元+BDNF过表达载体组较其他组明显增多（P<0.05）;DA能样神经元组和DA能样神经元+空载体组表达无明显差异（P>0.05）。体内实验中,在黑质和纹状体组织中,Hsp60、TLR4和My D88在PD模型+hUC-MSCs组、PD模型+DA能样神经元-空载体组、PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体组中的表达较PD模型组和PD模型+vehicle组明显增多（P<0.05）;PD模型+DA能样神经元-BDNF过表达载体组较其他组明显增多（P<0.05）;PD模型组和PD模型+vehicle组表达无明显差异（P>0.05）。研究结论1.BDNF修饰的hUC-MSCs源性DA能样神经元及移植该细胞的PD大鼠中miR-1表达增加,抑制BDNF的表达则miR-1的表达明显下降,提示BDNF与miR-1之间可能存在正反馈调节机制。2.BDNF修饰的hUC-MSCs源性DA能样神经元可激活Hsp60-TLR4/My D88信号通路。