Aβ对神经干细胞增殖与分化的机制性影响研究

《Neuroscience Letters》:Mechanistic insights into Aβ effects on neural stem cell proliferation and differentiation

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月30日 来源:Neuroscience Letters 2.2

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   摘要淀粉样蛋白-β(Aβ)的蓄积会损害海马神经干细胞(NSC)功能,但Aβ是否使NSC谱系定向偏向星形胶质细胞谱系尚不明确。本研究将新生Sprague–Dawley大鼠原代海马NSC与60 μM的Aβ?????片段处理,该浓度接近CCK–8测定得出的48小时半最大抑制浓度(I

  

摘要

淀粉样蛋白-β(Aβ)的蓄积会损害海马神经干细胞(NSC)功能,但Aβ是否使NSC谱系定向偏向星形胶质细胞谱系尚不明确。本研究将新生Sprague–Dawley大鼠原代海马NSC与60 μM的Aβ?????片段处理,该浓度接近CCK–8测定得出的48小时半最大抑制浓度(IC?? ≈ 57.8 μM)。处理48小时后,Nestin?和5-乙炔基-2'-脱氧尿苷(EdU)?细胞的比例显著降低(P < 0.01和P < 0.001)。经过7天分化后,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)?细胞的比例显著增加(P < 0.001)。GFAP?细胞表现为突起数量增多但突起长度缩短。Western blot验证了Nestin蛋白水平降低和GFAP蛋白水平升高(均P < 0.01)。基于网络的生物信息学筛选鉴定了Aβ相关靶标与NSC相关基因之间的124个重叠基因,其中PI3K–Akt通路富集度最高;验证结果显示p–Akt/Akt比值降低(P < 0.01),p–GSK–3β(Ser9)和β–catenin水平降低(P < 0.001),总GSK–3β上调(P < 0.05)。综上,这些发现表明Aβ?????通过抑制PI3K/Akt/GSK–3β/β–catenin通路,部分抑制NSC增殖并促进星形胶质细胞谱系分化。

引言

阿尔茨海默病(AD)是一种以进行性认知功能衰退为特征的神经退行性疾病。随着全球人口老龄化加剧,AD已成为严重的公共卫生挑战[1]、[2]。其核心病理特征包括由淀粉样蛋白-β(Aβ)沉积形成的老年斑以及由微管相关蛋白tau过度磷酸化导致的神经纤维缠结[3]。大量证据表明,可溶性Aβ寡聚体作为AD发病机制中的关键毒性效应分子,可通过诱导线粒体功能障碍、氧化应激和级联神经炎症反应直接或间接导致神经元损伤[4]、[5]。
近年来,神经干细胞(NSCs)作为一种有前景的神经退行性疾病治疗策略,已引起广泛的研究关注[6]、[7]。NSCs是具有自我更新能力和多谱系分化潜能的多种干细胞;在成年哺乳动物中,它们主要位于侧脑室的室管膜下区和海马齿状回颗粒下区[8]。NSCs可分化为神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞,以补充受损的神经环路,并分泌神经营养因子(如脑源性神经营养因子和神经生长因子)以改善脑微环境并促进突触重塑[9]。然而,AD中的病理性微环境严重损害了NSC功能。异常沉积的Aβ寡聚体已被证实可抑制NSCs的神经元分化并影响新生神经元的形态和功能[10]、[11]、[12]。然而,Aβ寡聚体是否促进NSCs向星形胶质细胞谱系分化并改变分化后胶质细胞的形态和功能仍有待探索。因此,研究Aβ对原代海马NSC增殖和分化的影响不仅可为保护内源性海马再生提供实验依据,还能为基于NSC的移植和细胞治疗策略奠定基础。
我们采用Sprague–Dawley(SD)大鼠原代海马NSCs研究了Aβ?????片段对NSC增殖及其星形胶质细胞谱系分化偏向的影响。通过结合基于网络的生物信息学预测与分子验证,我们进一步探索了潜在的分子机制。本研究有助于阐明Aβ富集条件下NSCs的谱系定向模式,从而为NSCs在AD治疗中的应用提供理论依据和实验基础。

章节摘要

实验动物

所有动物实验均经承德医学院实验动物伦理委员会批准(批准号:202502435)。八周龄SPF级Sprague-Dawley(SD)大鼠购自辽宁长生生物科技有限公司(中国沈阳;许可证号:SCXK(辽)2025–0001),在我校实验动物中心进行配对繁殖。新生幼鼠(出生24小时内)用于分离NSCs。动物饲养于22 ± 2 °C环境下,12小时

Aβ?????工作浓度的选择

CCK-8实验结果显示,暴露于Aβ????? 48小时后,NSC活力呈浓度依赖性降低。20 μM组与0 μM对照组之间无显著差异,而40和60 μM组的细胞活力显著降低(P < 0.001)。对三个浓度点进行剂量-反应曲线拟合,估计IC??约为57.8 μM。因此,选择60 μM(接近IC??)作为工作浓度。

讨论

本体外研究中,我们考察了Aβ?????对原代海马NSC增殖和分化的影响以及相关信号通路的变化。我们的结果表明,在Aβ组中,Nestin?和EdU? NSCs的比例显著降低,而分化后GFAP?细胞的比例显著增加。这些发现表明,Aβ?????不仅抑制NSC增殖活性,还使其分化偏向

伦理批准

所有动物操作均按照承德医学院实验动物伦理委员会批准的方案进行(批准号:202502435)。

CRediT作者贡献声明

赵一昕:论文撰写——初稿,方法论,调查研究,概念构思。杨莹:方法论,形式化分析。张玲迪:形式化分析。胡贝贝:调查研究。杨振军:论文撰写——审阅与编辑,论文撰写——初稿,监督指导,概念构思。陈志红:论文撰写——审阅与编辑,监督指导。

利益冲突声明

作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到河北省神经损伤与修复重点实验室开放基金项目资助(编号:NJKF202604)。
赵一昕|杨莹|张玲迪|胡贝贝|杨振军|陈志红
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