基底前脑胆碱能神经元的nestin表达在AD病程中的作用与调控机制研究

The cholinergic neuronal selective loss is one of the pathological characters of AD. Our previous study showed that a considerable quantity of basal forebrain cholinergic neurons express nestin. Further studies and relative data showed that nestin could improve the survival of cells. Whether nestin expression within the cholinergic neuron has the same function? Whether there is corelation between nestin expression and the pathological process of AD? And how does the nestin regulate the progress of AD? To elucidate the neuronal plasticity function and regulatory mechanism of nestin, we will use behavior test, nerve tract tracing, immunohistochemistry, immunofluorescence, immunoelectron microscope, immunoblot,gene silencing methods et al in the triple transgenic AD mouse model to explore new strategy to prevention and treatment of AD.

基底前脑胆碱能神经元的选择性死亡是AD的重要病理特征之一。我们前期研究发现基底前脑有相当比例的胆碱能神经元表达nestin，我们进一步nestin功能研究及相关文献均显示nestin可能具有促细胞存活作用。那么在AD病程中，nestin表达是否同样能够促进基底前脑胆碱能神经元的存活，其与AD的病理联系如何？nestin如何调控AD的病理发生？为此，我们拟通过三转基因AD小鼠在体和其原代神经元培养模型，采用行为学测试、神经束路追踪、免疫组织化学、免疫荧光技术、免疫电镜技术、免疫印迹技术、基因沉默技术等研究nestin阳性胆碱能神经元与AD间的病理联系，探讨nestin保护功能及其调控机制，明确基底前脑nestin表达在AD的功能和意义，并由此寻求AD预防和治疗的新策略。

前期我们已经证明在基底前脑的MS-DBB存在一簇连续分布的 nestin免疫阳性胆碱能神经元,而基底前脑胆碱能神经元的选择性死亡是 AD 的重要病理特征之一。为阐明这类nestin阳性神经元的功能，我们通过免疫组化、免疫荧光技术、荧光逆行标记、免疫印迹技术等，系统阐明基底前脑nestin阳性神经元的功能，了解nestin表达的生理和病理机能具有重要意义，并为相关退行性疾病的治疗提供思路。结果阐明1.基底前脑MS-DBB重要功能亚区的nestin免疫阳性神经元的生后发育模式，即nestin免疫阳性神经元最早出现在P9，并且主要表达在MS-DBB的中前部；而胆碱能神经元最早出现在P1，PV阳性神经元最晚出现在P16；从P9以后，nestin阳性神经元始终表达ChAT，表明它确实是胆碱能神经元的亚类，但nestin阳性和阴性胆碱能神经元具有不同的生后时空发育模式；2.明确基底前脑MS-DBB的nestin免疫阳性神经元投射情况，即基底前脑MS-DBB的nestin阳性胆碱能神经元可分别投射至海马、嗅球、杏仁核。其投射特点是：①区域差异：投射至海马的荧光标记神经元主要集中分布在MS-DBB的前、中部，少数分布在后部；而投射嗅球则主要分布在后部的HDB；投射杏仁核的主要位于尾侧的无名质（SI）；②投射特点都是同侧靶标区域投射，极少数神经元出现在对侧；③投射神经元中nestin阳性胆碱能神经元的比例明显高于nestin阴性胆碱能神经元；3.明确基底前脑NBM的nestin免疫阳性细胞的形态学特点和神经化学属性，即NBM（meynert基底核）的nestin阳性细胞在NBM的各层面均有分布，但集中分布在其中后部，沿内囊外侧斜行纵向排列；该区域nestin阳性细胞也是成熟神经元，同时证明它也是胆碱能神经元的亚类，主要同侧投射至皮质靶区，其它区域如海马、嗅球和杏仁核几乎无投射；4.揭示芒柄花素能干预AD发生，通过激活PI3K/Akt/GSK3β信号通路，抑制细胞凋亡，减少Aβ生成；通过本课题揭示了nestin在基底前脑重要亚区的表达与学习、记忆等神经活动存在重要联系，可能在AD发生过程中发挥重要的作用，为AD治疗提供了新的研究方向和理论依据。