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阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)是老年人群中常见的一种神经退行性疾病,发病隐匿,病因复杂且尚不清晰,目前缺乏有效的诊断和治疗措施。β淀粉样蛋白(amyloidβ,Aβ)主要的毒性片段为Aβ42,在AD早期主要在神经元内沉积,随着病情的进展逐渐积聚形成细胞外Aβ斑块。神经元内或神经元外Aβ诱发小胶质活化是AD发病的重要机制之一,趋化因子CX3CL1及其受体CX3CR1对于神经元和小胶质细胞间的信号传递过程和随后小胶质细胞的活化及炎性细胞因子的释放均起到了重要的作用。我们前期的研究发现在APOE4-TR小鼠脑内微量注射Aβ1-42-42 Lentivirus后神经元内Aβ42沉积明显增加,而Aβ42免疫阳性小胶质明显减少;Aβ42在年轻小鼠主要分布于神经元内,在老年小鼠则可观察到细胞外Aβ42聚集。提示Aβ42在AD发病过程中存在着由神经元内沉积到神经元外积聚的一个动态变化过程且存在着神经元-小胶质细胞Aβ42平衡的变化。本课题旨在研究Lentiviral Aβ1-42诱导的神经元内Aβ42沉积到神经元外Aβ42积聚这一典型的AD病理过程中小胶质细胞的活化及Lentiviral Aβ1-42对神经元和小胶质细胞间CX3CL1-CX3CR1的影响。本研究首先在年轻及老年C57小鼠皮层内微量注射Aβ1-42Lentivirus,两周后检测Aβ42脑内分布情况;其次应用Aβ1-42-42 Lentivirus转染小鼠的原代神经元与小胶质细胞共培养体系;分别在1,2,4,7,10,12天检测神经元内外及小胶质细胞Aβ42沉积情况;然后检测小胶质细胞数量、形态,M1小胶质细胞特异性标志物CD86和M2型标志物CD206,及与其相关的致炎因子TNF-α、IL-1β、抗炎因子IL-10的变化;检测CX3CL1及其受体CX3CR1 mRNA及蛋白表达变化;最后探讨应用CX3CR1中和抗体阻断CX3CL1/CX3CR1作用后对Aβ42诱发小胶质细胞活化的影响。结果发现,在年轻及老年C57小鼠皮层内微量注射Aβ1-42Lentivirus,2周后显示Aβ42在年轻小鼠主要分布于神经元内,Aβ42在老年小鼠脑内沉积明显增多,并且可观察到Aβ42在细胞外积聚。与此一致,在Aβ1-42-42 Lentivirus转染神经元和小胶质细胞共培养体系后2天可以检测到Aβ42神经元内沉积,神经元内Aβ42沉积在4天明显增加,随后Aβ42神经元外沉积逐渐增多;Aβ1-42-42 Lentivirus转染2天后小胶质细胞也可以观察到Aβ42沉积。此外,免疫荧光染色显示,Aβ1-42-42 Lentivirus诱导了tau蛋白磷酸化水平的改变。在神经元小胶质细胞共培养体系中,对照组小胶质细胞以静息态(胞体小,突触纤细)为主,Aβ1-42-42 Lentivirus转染后2天小胶质细胞表现为活化状态(胞体变大,突触变短、增粗)。RT-PCR,Western Blot显示,活化的小胶质细胞M1型特异性标志物CD86表达在2-4天明显增加,第7天开始显著下降;而M2型小胶质细胞特异性标志物CD206表达在1-4天表达无明显变化,7-12天明显降低;与之伴随的是,致炎因子TNF-α在4天明显升高、到第12天时则明显下降,IL-1β在4和7天时明显升高;抗炎因子IL-10表达在12天时明显降低。Aβ1-42-42 Lentivirus转染神经元和小胶质细胞共培养体系后,CX3CL1及其受体CX3CR1蛋白及mRNA水平与对照组相比在1天时没有明显改变,2-4天逐渐升高,第7天开始表达明显下降。在Aβ1-42Lentivirus转染体系应用CX3CR1中和抗体阻断CX3CL1/CX3CR1作用后,早期Aβ42诱发的M1和M2型小胶质细胞活化均被增强,随后M2型小胶质细胞活化明显降低。综上所述,本研究应用Aβ1-42-42 Lentivirus在体外成功模拟了AD发病中Aβ42从神经元内沉积到神经元外斑块形成这一过程,这一细胞模型可以摒除脑内其他因素的影响,研究特定因素对AD发病过程中Aβ42沉积及其诱导的小胶质细胞活化的影响;在此基础上,我们发现Aβ42神经元内沉积及细胞外积聚对M1和M2型活化小胶质细胞的影响;发现在这一过程,CX3CL1/CX3CR1参与Aβ42积聚诱导的小胶质细胞活化。