阿尔茨海默病(AD)是一种慢性神经退行性疾病,主要以老年人发病为主,通常由瞻妄、发呆等轻型症状逐渐发展为认知功能障碍,甚至生活不能自理的重症症状,是痴呆症的主要原因之一。由于该病神经元损伤后无法修复,因此很多研究者致力于寻找一种能够代替受损神经元的方法。神经干细胞(NSCs)是一种具有多向分化能力的潜能细胞,且具有自我更新,增殖和迁移的功能,并能分化发育为成熟的神经元、星形胶质细胞以及少突胶质细胞,虽然NSCs在脑内的数量相对较少,但其分化的神经细胞却能影响大脑的整体生理机能,产生的神经元可形成新的神经网络并可调节现有神经网络的活性,这为AD治疗提供了新的临床策略。Midkine(MK)是一种肝素结合的分泌性生长因子,因在胚胎发育中期高表达而得名,是一种能促进正常组织稳态和疾病发展的多重功效因子。MK在人类神经系统和多种恶性肿瘤中高表达,可介导细胞生长、存活、转移、迁移和血管生成等过程。然而MK对神经干细胞增殖以及分化的调控机制,还处于研究空白阶段。本研究拟探讨MK对神经干细胞增殖的促进作用及其生物学机制,并尝试利用MK改善AD模型小鼠的神经干细胞数目及认知功能,为修复或替代AD中受损的神经细胞提供备选方案。方法本研究为了检测MK在体外实验中对NSC增殖分化的影响,以SPF级C57BL/6J小鼠或MK基因敲除小鼠13.5天胚胎大脑皮层的神经干细胞为实验对象,使用原代神经球培养的方法获得体外实验用的小鼠神经干细胞,并利用免疫化学荧光染色、Western Blot、Real-time PCR等实验方法,检测了NSC数量变化以及相关蛋白的表达水平,初步明确了MK对NSC增殖的促进作用。为了探讨MK对AD模型鼠体内NSC的影响,随机分配三组模型鼠,每组5只,分别腹腔注射500ug/kg MK、PTN或PBS,通过免疫荧光染色检测侧脑室NSC数量变化,并通过水迷宫试验进一步证明了MK对AD模型小鼠的认知功能改善作用。实验结果均用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析。结果本研究首先利用野生型和MK基因敲除小鼠的NSC进行体外培养实验,明确了MK对神经干细胞增殖的促进作用,并进一步利用APP/PS1的转基因小鼠证明了MK在AD模型小鼠脑内的NSC增殖促进作用,证明其可用于改善AD模型小鼠的干细胞数目及认知功能,得到了以下研究结果:1.体外实验中NSC的MK基因高表达,敲除MK后NSC的增殖能力明显降低,添加MK后的NSC增殖状况明显改善。2培养基中添加MK组的Akt蛋白磷酸化水平升高。3.通过向AD模型小鼠腹腔注射MK,可观察到脑内神经干细胞的数量增加,并通过水迷宫测试证明了AD模型鼠的认知行为能力得到改善。水迷宫试验中对照组、MK组及PTN组的逃避潜伏期分别为43±7s、22±4s、38±9s(P<0.01),60s跨越平台次数分别为4.5±0.5次、9.0±0.8次、4.3±0.4次(P<0.01)。结论中期因子MK在小鼠神经干细胞中特异性高表达,并通过激活Akt增殖信号转导通路促进神经干细胞的增殖,可作为影响AD模型小鼠发病过程及作为疾病治疗干预手段之一。