老年性痴呆的细胞模型

1、老年性痴呆 的细胞模型 汇报人：赵梦岚 1.神经细胞. 2.神经嵴源细胞. 3.神经胶质细胞. 4.非神经细胞. 5.基因工程细胞 v AD 细胞模型是在体外进行诱导和建立，与 AD 动 物模型相比较，具有可避免各种干扰因素，实验条 件容易控制等优点。 6.杂交组织细胞 1.神经细胞神经细胞 (1)原代培养的海马神经细胞原代培养的海马神经细胞 v海马与学习记忆有关，也是发生衰老变化 最早部位。AD病理改变最严重的脑区之一 是海马。 不同结构片段的A产生不同 的神经生物效应： A138的活性与A140 及A2535一致; A128的毒性作用小于 A140; A116和A1728无神 经营养和神经

2、毒性作用。 低浓度A(100nmol/L) 对成熟的神经元是毒性作 用,对于分化早期的神经 元,A表现为神经营养作 用。 A2535和A142 诱导培养的海马神 经细胞建立AD细胞 模型, 引起海马神经 细胞退变是通过凋 亡途径。 Loo、WattYankner vA诱导的AD细胞模型表明细胞发生脂质过氧 化较严重,自由基生成增加,细胞出现凋亡改变, 与AD发病机制中自由机和细胞凋亡学说相符, 再则选用此种细胞类型更贴近实际AD受损细 胞。但也存在以下缺陷： 原代细胞培养难度大，周期长。 培养系统不够稳定。 只能模拟出AD的部分病理改变。 (2)原代培养的大脑皮质神经细胞原代培养的大脑皮质神经

3、细胞 v 大脑皮质是人类高级中枢，是构成脑内复杂突触连接的关键 脑区。早已明确，大脑额、顶、颞叶参与学习记忆活动。 A诱导建立AD细胞模型, A导致大脑皮质细胞凋亡 氰化钠诱导原代培养的大脑皮质神经细胞，建立 AD细胞模 型，观察内源性神经细胞缺氧引起的损伤 v培养的海马神经元对损伤因素较培养的大脑皮质神经细胞敏 感,但皮质神经细胞比海马细胞容易分离和获取,二者出现的 生物化学、组织病理学及形态学的改变基本相似。 (3)原代培养的小脑颗粒细胞原代培养的小脑颗粒细胞 此模型表现为细胞凋亡和 A产生增加,较符合AD的 病理改变,与前两种原代培 养的细胞相比,细胞易获取 和培养。 小脑是参与学习记忆

4、 脑区之一，因此小脑 神经细胞也是进行AD 研究可取的细胞。 降低细胞外钾离子的浓度,诱导 建立AD模型,检测细胞A水平, 提示原代培养的小脑颗粒神经 元发生退行性变可导致A过量 产生,而A过量产生又可加重 神经元的损伤。 缺点为：细胞类型不是AD受 损最显著细胞，培养系统缺 乏稳定性。 (4)NG108-15细胞系细胞系 vNG108-15细胞系是小鼠成神经细胞瘤和大鼠 神经胶质瘤的融合杂交系。在两种不同的培 养条件下此细胞系可分别处于分裂生长状态 和分化成熟状态。NG108 15细胞系经培养诱 导其分化10d后，加入A1-40，继续培养48h， 建立AD细胞模型。用此细胞系建立AD模型，

5、培养系统稳定性较好，又具有神经细胞特性， 具有一定的代表性。形态学有无改变有待于 进一步的研究。 2.神经嵴源细胞神经嵴源细胞 Step 1 Step 2Step 3 Title in here 凋亡凋亡 Title in here 与凋亡密切相关的 p75NGFR 高度表达 Title in here Bax 蛋白 表达水平上调 皮肤内神经嵴源上皮黑素细胞， 具有来源、形态、反应方式及 许多分子信号与神经细胞相似 的特点。当NGF与A同时加入 上皮黑素细胞，可预防由A诱 导的黑素细胞凋亡，因此，人 类上皮黑素细胞可做为体外研 究 AD 发生机制有价值的细胞。 (1) 上皮黑素细胞上皮黑素细胞

6、 A处理培 养的人上皮 黑素细胞 (2)PC12细胞株细胞株 v前面已提出原代培养神经细胞的缺点,为了克 服这些缺点,许多学者早已在寻找一种具有神 经细胞特性,又可传代的稳定的细胞株。 v1976年Greene和Tischler成功建立了具有神 经特性的PC12细胞株。PC12是从移植的大 鼠肾上腺嗜铬细胞瘤单克隆的细胞株。 v目前 PC12 细胞株是国际上基本公认在体外 进行神经生物，神经化学及神经系统疾病研 究理想的模型 (3)P19细胞细胞 视黄酸（视黄酸（RA） 诱导诱导 P19细胞作为研究神经分化机制的模型细胞作为研究神经分化机制的模型 P19向神经向神经 元分化元分化 选择性的选择

7、性的APP695表表 达增加，并伴随有神达增加，并伴随有神 经细胞样的形态分化经细胞样的形态分化 神经源性的小鼠胚胎癌细胞株神经源性的小鼠胚胎癌细胞株 选择性的诱导其向单纯的神经元分化选择性的诱导其向单纯的神经元分化 将将RA和抑制非神经元生长的阿糖胞苷类药物同时和抑制非神经元生长的阿糖胞苷类药物同时 加入培养的加入培养的P19细胞细胞 3.神经胶质细胞神经胶质细胞 AD的重要病理改变之一是含有的重要病理改变之一是含有A的老年斑的的老年斑的 形成形成,神经胶质细胞在神经胶质细胞在AD等神经退行性疾病中等神经退行性疾病中 起着不容忽视的作用。起着不容忽视的作用。 活化的小胶质细胞和反应性星形胶质

8、细胞与活化的小胶质细胞和反应性星形胶质细胞与AD 患者的老年斑有关患者的老年斑有关,小胶质细胞对老年斑有高度小胶质细胞对老年斑有高度 亲和力，参与亲和力，参与AD老年斑的形成。神经胶质细胞老年斑的形成。神经胶质细胞 与与AD发病机制有密切关系发病机制有密切关系 此种细胞模型培养系统稳定，细胞可以传代此种细胞模型培养系统稳定，细胞可以传代 培养，大大缩短了实验周期。缺点是不能完培养，大大缩短了实验周期。缺点是不能完 全代表神经元的变化情况。全代表神经元的变化情况。 4.非神经细胞非神经细胞-淋巴细胞、成纤维细胞淋巴细胞、成纤维细胞 vAD患者中枢神经系统以外的许多组织也出 现异常。因此AD是多系

9、统受损的疾病。所 以非神经元的外周细胞，如淋巴细胞、成 纤维细胞等也被广泛用来研究观察AD有关 的信号转导和胞膜流动性等。这一细胞模 型最大优点是易获取、分离建立。 5.杂交组织细胞杂交组织细胞 (1)畸胎瘤畸胎瘤AD杂交细胞杂交细胞NT2 vAD 患者线粒体 DNA 突变导致细胞色素 C 氧化酶（COX） 功能障碍，引起生物能量降低和活性氧产物增加，最终导 致细胞凋亡。采用 DNA 结合诱变剂溴化乙锭，选择性的 耗尽人畸胎瘤细胞株内源性线粒体 DNA，然后与 AD 患者 血小板内的线粒体 DNA 杂交获取畸胎瘤 AD 杂交细胞 NT2，作为AD细胞模型。此杂交的细胞株可用于研究 AD 线粒体

10、的电子转移链酶COX活性、静态或动态下钙平衡、 自由基、A 产生、 沉积等变化。NT2 畸胎瘤 AD 杂交细 胞株，在细胞和亚细胞水平概括了 AD发病机制及病理组 织学方面的特异性改变，为进一步研究 AD 的病理学及治 疗学提供了一个较好的体外模型。 (2)黑质神经细胞与成神经细胞瘤杂交细胞株黑质神经细胞与成神经细胞瘤杂交细胞株 MES23.5 vMES23.5杂交细胞株是由大鼠胚胎中脑细 胞与鼠N18TG2成神经细胞瘤细胞融合而 成，其表现性状与黑质细胞类似。采用 A1-40诱导MES23.5杂交细胞株建立AD 细胞模型。此杂交细胞株为研究AD凋亡 机制提供良好的模型。 6.基因工作细胞株基

11、因工作细胞株 vAD是一种只发生在人类的神经退行性疾病， 因此限制了其生物学方面的研究。随着生物 医学遗传工程技术的发展，体外建立基因工 程细胞已成为现实，这一模型的缺点是技术 难度大，花费高。 v（1）COS-1,CV-1,PC12,Hs683,SK-N- SH,A172细胞株细胞株:Charles等1989年用克隆的含 有编码A氨基酸序列cDNA通过SV40介导,成 功的建立了5种可用于AD研究的基因工程细胞 株.这5种转基因细胞表现出AD的细胞特性,特 别是PC12、SK-N-SH、A172细胞株,具有神 经元特性,更适用于进行有关AD研究 v（2）小鼠海马细胞株小鼠海马细胞株HT22:

12、AD患者脑内神经元的 死亡主要是凋亡,诱导细胞凋亡因素之一是氧自由基 产生增加,发生氧化应激。海马细胞上分布有糖皮质 激素受体(GR),因此海马是糖皮质激素主要作用的部 位。在一定条件下糖皮质激素有加重海马对某些病 理性损害的作用。Behl等用小鼠细胞株HT22通过电 穿孔方法转染糖皮质激素反应性荧光酶和-半乳糖 甙酶基因入细胞,获得表达GR的HT22细胞株,再用 A和谷氨酸干预诱导建立AD细胞模型 v（3）杂交瘤细胞株杂交瘤细胞株-3DO:早衰蛋白(PS)有早 衰-1和2两种编码基因,分别编码PS-1和PS-2, 其发生突变与家族性早发性AD密切相关， Vito等将小鼠ALG-3基因转入杂交瘤3DO细胞 株,获