骨髓间充质干细胞治疗慢性酒精中毒导致学习记忆障碍的实验研究

酒精滥用是全球性的医学和社会问题。长期饮酒可导致学习记忆功能障碍，严重影响人们的健康生活。海马是与学习记忆功能相关的重要脑区，研究表明长期酒精作用可诱导海马区神经元大量凋亡以及相关信号通路失调。目前对于慢性酒精中毒导致的学习记忆障碍尚无有效治疗方法。骨髓间充质干细胞(BMMSC)是一类广泛用于治疗各种疾病的干细胞，能自我更新并具多向分化潜能，其优点包括采集方便、可体外大量扩增、可进行自体移植而无排斥反应等，具有广阔的临床应用前景。本研究通过分离、培养和纯化大鼠BMMSC，并将该细胞与酒精诱导损伤的大鼠离体海马脑片共培养，直接观察BMMSC对海马神经元损伤的修复作用并分析其可能机制，初步探讨BMMSC治疗酒精导致学习记忆功能障碍的可行性。在此基础上建立慢性酒精中毒大鼠模型，将BMMSC移植至大鼠体内，比较分析不同途径、不同时间窗进行BMMSC移植的治疗效果，为临床移植治疗提供实验参考依据。

酒精滥用是全球性的医学和社会问题。大脑是酒精诱导损伤的最常见靶器官之一，长期大量饮酒可引起脑器质性损害并逐渐发展至痴呆状态，临床称之为酒精性痴呆(alcohol-associated dementia, AAD)，记忆受损是其最重要和最基本的特征。海马是调控学习记忆功能的重要脑区，目前研究认为酒精导致学习记忆功能障碍的主要机制是由于酒精毒性造成海马组织结构破坏及其相关信号通路失调，特别是导致海马神经元大量凋亡，通常药物治疗很难达到理想的疗效。骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stem cell, BMMSC)是一类能自我更新并具多向分化潜能的干细胞，其优点包括采集方便、可体外大量扩增、可进行自体移植而无排斥反应等，具有广阔的临床应用前景。近年来，研究证实BMMSC移植对于某些神经系统损伤疾病具有较好的治疗作用，其主要修复机制包括减少神经元凋亡及促进神经细胞存活等。为了探讨BMMSC移植治疗AAD的可行性，本研究首先通过观察和比较不同AAD体外模型的优缺点，证实原代海马神经元适用于建立慢性酒精诱导损伤模型，而离体海马脑片适用于急性酒精毒性研究。在此基础上，本研究采用全骨髓贴壁法分离、培养和鉴定大鼠BMMSC，通过制备大鼠BMMSC条件培养液与酒精诱导损伤的海马神经元共培养，体外证实BMMSC对酒精诱导的海马神经元损伤具有保护作用。另外，本研究通过建立AAD大鼠模型，以立体定向途径将BMMSC直接注入大鼠海马脑区（局部移植），或者通过静脉途径将BMMSC注射入大鼠体内（全身移植），并以Morris水迷宫行为学和海马组织形态变化作为其疗效评价标准，观察BMMSC移植对AAD的治疗作用并进一步探讨其相关机制。本研究证实BMMSC全身或局部移植均能有效改善AAD大鼠的学习记忆功能以及修复受损的海马组织，其主要机制是BMMSC可通过促进脑源性神经营养因子(BDNF)表达以及增强抗氧化酶活性等途径，进而抑制酒精诱导海马神经元发生凋亡。以上研究结果初步明确了BMMSC移植治疗酒精导致学习记忆功能障碍的可行性，为临床采用BMMSC移植治疗AAD患者提供了有价值的实验参考依据。