移植M2型巨噬细胞增强免疫功能改善痴呆模型大鼠认知障碍的神经保护机制研究

随着我国老龄化进程的加速，阿尔茨海默氏病（AD）成为日益严峻的健康问题，而现有治疗方法效果不够理想，因此急需加强对AD机理的研究，以寻求有效的治疗手段。神经炎症损伤是AD的重要病理特征之一。本项目提出，脑内神经营养因子与促炎因子的"局部失衡"可能是AD炎症病理机制的关键环节，而机体系统免疫功能减退与中枢免疫应答过度之间的"整体失衡"又是造成中枢局部失衡的主要原因。因此，本研究拟将具有抗炎活性的M2型巨噬细胞植入拟AD模型大鼠体内，通过行为学实验观察大鼠认知功能的改善情况，测定移植后大鼠脑和脾脏中内源性单核巨噬细胞含量，并判断系统免疫功能的改变，通过检测脑内神经营养因子与促炎因子的含量、神经发生情况，探讨M2型巨噬细胞移植的神经保护机制。本研究意义在于：1.证明"通过增强系统免疫功能来纠正中枢局部失衡，可以改善拟AD模型大鼠的认知障碍"；2.为AD的治疗提供新思路。

【背景】阿尔茨海默病（AD）是中老年人群中患病率最高的神经退行性疾病。近年来由小胶质细胞活化介导的神经炎症反应被认为是影响AD疾病进展的关键因素。小胶质细胞具有两种不同功能的极化表型，分别为“经典激活型”（也被称为M1型）和“选择性激活型”（M2型）。M1和M2型巨噬细胞/小胶质细胞在机体中分别发挥促炎和抗炎的作用，并且已报道M2巨噬细胞/小胶质细胞在神经退行性疾病中可发挥神经保护的作用。本研究主要观察M2型巨噬细胞移植对AD模型大鼠的保护作用并探讨其作用机制。【方法】在本研究中，我们采用侧脑室（i.c.v.）注射Aβ1-42诱导大鼠认知功能障碍。造模6天后，采用静脉（i.v.）移植M2型巨噬细胞治疗AD模型大鼠。移植治疗7天后，Morris水迷宫和Y迷宫分析各组大鼠的认知功能。之后处死动物，通过流式细胞技术检测脑膜、皮层和脾脏中内源性M2型巨噬细胞含量。进一步通过免疫组织化学和分子生物学技术测定各组大鼠脑内神经元损伤、星形胶质细胞活化、小胶质细胞极化及炎症微环境变化等情况。此外，通过Western blot分析IRF5和IRF4的表达。【结果】研究结果表明，M2型巨噬细胞静脉移植可显著提高AD大鼠在Morris水迷宫和Y迷宫中的认知功能，减轻脑内炎症微环境失衡，调节IL-4、IL-5、IL-17、TNF-α和NGF在脑内的表达，维持IRF4-IRF5的平衡并促进脑内小胶质细胞向M2型极化。此外，我们通过体外实验发现NGF能够减轻IRF5/IRF4比率并诱导小胶质细胞向M2型极化。NGF的这一作用可以被TrkA受体阻断剂所阻断。【结论】M2型巨噬细胞静脉移植可通过影响AD模型大鼠中枢神经系统NTFs和炎症细胞因子表达，调节IRF4-IRF5的平衡，进而调控小胶质细胞表型极化，促进神经炎症反应终止，最终改善AD模型动物的认知功能。