谱系阴性细胞中CD34和CD117的干性表型逆转小鼠模型中β淀粉样蛋白诱导的记忆丧失

CD34 and CD117 Stemness of Lineage-Negative Cells Reverses Memory Loss Induced by Amyloid Beta in Mouse Model.

作者信息Parul Bali, Sridhar Bammidi, Avijit Banik, Bimla Nehru, Akshay Anand
PMID30443207
发布时间2018-11-12
DOI10.3389/fnbeh.2018.00222

实验完整度

包含细胞表征(SEM、流式)和体内行为学验证(MWM、被动回避),缺乏分子机制验证。

主要模型

瑞士白化小鼠(6-8周龄) hUCB来源的Lin−干细胞 Aβ42海马内注射模型

重点核对

Aβ42浓度:1μM Aβ42注射体积:5μl,速度1-2μl/min 干细胞移植数量:50,000个,移植时间:Aβ42注射后21天 行为学检测时间:移植后10天 立体定位坐标:Bregma前+2mm,中侧±2mm,背腹-2.5mm

摘要

大多数神经退行性疾病,包括阿尔茨海默病,目前无法治愈,主要由于衰老和快速变化的生活方式而发生。啮齿类动物阿尔茨海默病模型对于研究潜在疾病病理和在临床前环境中筛选新型治疗靶点至关重要。我们旨在通过流式细胞术和扫描电子显微镜,分别基于CD34和CD117表达以及表面形态,表征人脐带血(hUCB)来源的谱系阴性(Lin−)干细胞的干性特性。通过其挽救海马内递送不同剂量β淀粉样蛋白所致损伤的能力来测试干细胞的功效。hUCB Lin−干细胞在微摩尔浓度下比皮摩尔浓度更有效地逆转了Aβ42诱导的损伤所致的记忆丧失。需要更多研究来阐明与hUCB Lin−干细胞相关的潜在分子事件。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
hUCB来源的Lin−干细胞是否具有干性特性,并能逆转Aβ42诱导的认知损伤?
核心机制
文中未明确说明。推测可能是通过旁分泌神经营养因子(如GDNF、CNTF、BDNF)介导,而非直接替代受损神经元。
主要证据
SEM显示Lin−细胞形态均匀,流式显示CD34和CD117表达显著升高;行为学实验(MWM和被动回避)显示干细胞移植可改善Aβ42诱导的记忆缺陷。
研究意义
为脐带血干细胞治疗阿尔茨海默病提供支持,并表明在更高损伤剂量(1μM)下干细胞可能发挥更好的治疗效果。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

Aβ42聚集体制备

获得具有神经毒性的Aβ42寡聚体用于诱导损伤模型。

0.1mg Aβ42溶于100μl PBS(pH 7.4),37°C孵育4天,4°C孵育6小时。

2

hUCB Lin−干细胞分离与表征

从脐带血中富集Lin−干细胞,并评估其干性标记物表达和形态。

用Ficoll密度梯度离心分离MNC,通过MACS负选富集Lin−细胞。用SEM观察形态,用流式细胞术检测CD45、CD34、CD117、CD271表达。

3

立体定位注射Aβ42建立免疫缺陷模型

在小鼠海马区注射Aβ42诱导记忆损伤。

小鼠麻醉后,按立体定位坐标双侧注射1μM Aβ42(5μl)至海马齿状回区域。

4

干细胞移植

评估Lin−干细胞移植对Aβ42损伤的修复作用。

Aβ42注射后21天,将50,000个hUCB Lin−干细胞(悬浮于PBS)或PBS(对照)注射到同一海马位点。

5

行为学分析

评估各组小鼠记忆和认知功能。

移植后第10天进行Morris水迷宫(MWM)和被动回避实验。MWM包括6天获得期和1天检索期。被动回避实验为期3天。

6

脑组织学验证

确认Aβ42沉积和移植细胞的存在。

脑冷冻切片进行刚果红染色和免疫组化,分别检测Aβ42聚集体和移植细胞(CFDA标记)。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
Aβ42肽Sigma-Aldrich分子式C203H311N55O60S,分子量4514.04
Ficoll----
MACS抗体混合物----
自动精细镀膜仪Jeol--
扫描电子显微镜Jeol--
Fc受体阻断剂Miltenyi Biotech--
抗人CD45-FITC抗体BD Pharmingen--
抗人CD34-PE抗体BD Pharmingen--
抗人CD117-APC抗体BD Pharmingen--
抗人CD271-Cy3/PerCP抗体BD Pharmingen--
流式细胞仪BD Bioscience--
刚果红----
Fluorosave封片剂Calbiochem--
Aβ42一抗Elabscience--
TRITC标记驴抗兔二抗----
DAPI----
共聚焦显微镜Olympus--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
Aβ42聚集体制备
Aβ42浓度:0.1mg;溶剂:100μl PBS;孵育条件:37°C 4天,4°C 6小时
阅读提示:Materials and Methods: Preparation of Amyloid β Aggregates
hUCB Lin−干细胞分离与表征
细胞类型:MNC、Lin+、Lin−;流式抗体:CD45-FITC, CD34-PE, CD117-APC, CD271-Cy3/PerCP;SEM固定:3%戊二醛
阅读提示:Materials and Methods: Isolation of Lin− Stem Cells, Characterization of Stem Cells (SEM, Flow Cytometry)
立体定位注射Aβ42
小鼠品系:瑞士白化,6-8周龄;Aβ42浓度:1μM;注射体积:5μl;注射速度:1-2μl/min;坐标:AP +2mm, ML ±2mm, DV -2.5mm
阅读提示:Materials and Methods: Intrahippocampal Delivery of Aβ42 and Lin− Stem Cells Using Stereotaxis
干细胞移植
细胞数量:50,000;移植时间:Aβ42注射后21天;移植位点:同前
阅读提示:Materials and Methods: Intrahippocampal Delivery of Aβ42 and Lin− Stem Cells Using Stereotaxis
行为学分析
MWM检测时间:移植后第10天;水温:21°C;被动回避电击:20mA
阅读提示:Materials and Methods: Behavioral Analysis