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神经元的丢失是神经退行性疾病如Parkinson disease(PD)和Alzheimer’s disease(AD)的重要共同特征之一。在PD病人中的研究证明利用干细胞分化为特定的类型的细胞替代宿主丢失的神经元有着令人期望的前景。然而在那些神经元丢失发生于受累广泛的脑区的神经退行性疾病中,干细胞替代治疗并没有明显效用。而且有很多研究发现在神经退行性疾病病程中,神经元代谢能力的受损远早于其丢失,因此使这部分受损神经元逃逸退化、死亡可能是更吸引人的治疗神经退行性疾病的方法。事实上,有很多研究提示神经干细胞的这一保护作用在神经元逃逸退化、死亡上的利用。另外有大量研究显示神经退行性疾病中神经元的退化死亡与小胶质细胞的活性息息相关的,那么神经干细胞促进神经元逃逸退化死亡是否是由于调控了小胶质细胞的活性?为验证假设,本实验首先使用拉颈处死的小鼠前额叶皮层组织切片(n=16)与小鼠胚胎来源的神经干细胞(孕14天)体外隔离式共培养,对脑组织进行细胞活性检查(live/dead kit),结果发现：1.胚胎神经干细胞与脑片共培养可以促进脑组织中神经元的存活相对于对照组(作为干细胞的对照),神经干细胞共培养组的脑片有更多的存活细胞(p<0.001)和更少的死细胞(p<0.001),但总细胞数却明显减少(p<0.001),而且共培养组的脑片中间态细胞和死细胞的数目随培养天数逐渐减少,存活细胞占总细胞的百分比随培养天数逐渐增加。2.胚胎神经干细胞促进脑片中小胶质细胞的活化：①小胶质细胞的抑制剂minocycline能显著抑制神经元的存活。小胶质细胞的激动剂CpG-ODN可以模拟神经干细胞的效应,促进脑片中神经元的存活。②干细胞共培养组的脑片中locomotory型小胶质细胞明显多于对照组,motile型小胶质细胞明显少于对照组；③实时定量PCR结合western blot从mRNA到蛋白水平检测了小胶质细胞活化marker IBA1的表达水平,发现共培养组的脑片中IBA1蛋白及]mRNA水平均显著高于对照组,免疫组织化学发现与干细胞共培养组脑片中小胶质细胞IBA1阳性细胞数多于对照组；④发现与干细胞共培养组小胶质细胞的效应分子的改变,神经干细胞显著降低了TNFa mRNA的表达,但显著升高IL-10mRNA的表达；神经干细胞显著增强小胶质细胞保护型表型的分子CX3CR1、IGF-1和TREM2mRNA的表达；3.神经干细胞通过TLR9-ERK1/2信号通路诱导的小胶质细胞激活①发现近年来报道与小胶质细胞激活有关的TLR9的mRNA水平在共培养组明显高于对照组；②发现共培养组的脑片中ERK1的磷酸化水平显著高于对照组。③发现TLR9表达、ERK1磷酸化水平与IBA-1的表达有显著相关性。④利用原代小胶质细胞、小胶质细胞系BV2与神经干细胞进行隔离式共培养,发现,神经干细胞显著增强TLR9和IBA-1蛋白的表达,并增强ERK1的磷酸化水平。TLR9抑制剂氯喹的处理显著降低TLR9、IBA-1蛋白的表达及ERK1的磷酸化水平,但ERK1/2抑制剂U0126可以显著降低ERK1磷酸化水平和IBA-1的表达,却不能降低TLR9的表达水平。另外,TLR9配体CpG-ODN显著性增强TLR9、ERK1磷酸化水平和IBA-1蛋白表达,CpG-ODN和氯喹同时处理降低了CpG-ODN诱导的ERK1/2, IBA-1和TLR9的表达,但是CpG-ODN和U0126同时处理降低了CpG-ODN诱导的ERK1/2,IBA-1表达,但是不能降低CpG-ODN诱导的TLR9表达。4.自噬蛋白可能参与神经干细胞促进脑片神经元存活①透射电镜发现与干细胞共培养的组脑片中形态清晰的细胞中均含有大量的自噬体,而对照组则几乎没有发现此现象;且自噬蛋白Beclinl蛋白水平及mRNA水平在与干细胞共培养的脑片中确实显著高于对照组；综上所述,本实验采用小鼠脑组织与胚胎神经干细胞球非接触式的共培养方法,进一步证实神经干细胞对于小鼠离体培养的脑片神经元具有促进存活的作用,且此作用与小胶质细胞的活性有关。虽然其作用机制仍需要进一步验证,但本研究提供的神经干细胞促进神经元存活、以及其可能作用机制将为神经元逃逸衰老死亡的研究提供一条新思路。