巢蛋白表达对基底前脑神经元机能的影响及其机制研究

基底前脑是一个高度异质性的区域，与学习记忆等多种高级神经活动有关。近年发现成年大鼠和成人的基底前脑都有一群巢蛋白免疫反应阳性的胆碱能神经元。这群神经元能发出纤维投射到海马、皮质等处，并与大鼠的学习记忆密切相关。但巢蛋白表达对基底前脑神经元机能的影响及其机制有亟待进一步研究。本课题采用体内研究与体外研究相结合、常规细胞培养与基因转染、氧化损伤干预相结合的方法，研究基底前脑巢蛋白阳性和阴性胆碱能神经元在衰老、细胞毒性损伤和氧化损伤时的不同反应，以探索巢蛋白表达对神经元机能的影响；并通过单细胞RT-PCR和免疫荧光两种方法，从mRNA转录和蛋白表达两个方面在单细胞水平对两种神经元机能差异的神经生长因子受体机制及神经元凋亡机制进行深入研究。研究结果对阐明基底前脑胆碱能神经元表达巢蛋白的生理及病理机能具有重要意义，并可为老年性痴呆等疾病的治疗提供新的思路。

巢蛋白常作为神经前体细胞的标志物，但近年发现成年大鼠和成人的基底前脑都有一群巢蛋白免疫反应阳性的胆碱能神经元。这群神经元与大鼠的学习记忆密切相关，但巢蛋白表达对基底前脑神经元机能的影响及其机制并不清楚。本课题采用体内研究与体外研究相结合的方法，研究基底前脑巢蛋白阳性和阴性胆碱能神经元在衰老、细胞毒性损伤和氧化损伤时的不同反应，以探索巢蛋白表达对神经元机能的影响；并通过单细胞RT-PCR在单细胞水平对两种神经元机能差异的神经生长因子受体机制进行了研究。体内细胞秋水仙碱的细胞毒性损伤研究发现，随着侧脑室侧脑室注射秋水仙碱剂量不断增大，基底前脑巢蛋白阳性（nestin+）和巢蛋白阴性（nesin-）胆碱能神经元的数目都在下降，但nestin-胆碱能神经数目下降得更快，二者有显著性统计学差异（P<0.05）；若一次注射大剂量的秋水仙碱(100μg)，基底前脑nestin+和nestin-的胆碱能神经元在注射后24小时都降至最低，但nestin+性的胆碱能神经元在术后会逐步增加，至术后14天接近正常水平，而nestin-的胆碱能神经元数量不增加。体外培养试验发现，基底前脑神经元培养至第2天至9天，培养细胞中nestin+和nestin-的胆碱能神经元的数目逐步下降，但nestin+的胆碱能神经数目下降不明显，与nestin-的胆碱能神经元相比有显著差异（P<0.05）。给予150 μmol/L的H2O2干预12小时后，nestin-胆碱能神经元下降较nestin+胆碱能神经元明显（P<0.05）。提示nestin表达具有提高神经元的抗损伤能力和修复能力重要作用。使用单细胞RT-CPR方法进行研究，发现nestin+和nestin-神经元P75 NGFR表达无明显差异，但nestin+神经元TrkA表达显明高于nestin-神经元（P<0.05）。总之，nestin表达对基底前脑胆碱能神经元的功能会产生较大的影响，可增加神经元对衰老及损伤的耐受性和抵抗力，促进损伤后神经元的修复。其作用可能与神经生长因子受体TrkA的表达差异性有关。Nestin-神经元P75NGFR可能更多的以同二聚体的形式存在，引起神经元损伤和死亡；但nestin+神经元P75NGFR与TrkA受体形成异二聚体， TrkA与神经生长因子亲和力更强，使更多神经生长因子作用于神经元，促进神经元的存活及修复。