一颗乳牙干细胞的抗AD奇旅!北京科技大学杜宏武团队揭示干细胞治疗AD新策略
阿尔茨海默病(AD)病因复杂、个体差异大,至今尚无药物能真正阻止其恶化。过去依赖“一个药打一个靶点”的化学药物屡屡失败,让科学家意识到:对付这种多因素交织的脑病,需要更全面的策略。于是,具有多重调节能力的细胞疗法成为新希望。
基于此,北京科技大学杜宏武研究团队在Biomedicine &Pharmacotherapy杂志发表了“Stem cells from human exfoliated deciduous teeth relieves Alzheimer’s disease symptoms in SAMP8 mice by up-regulating the PPARγ pathway”揭示了人脱落乳牙干细胞通过上调PPARγ通路缓解SAMP8小鼠的阿尔茨海默病症状。

本研究发现,人乳牙来源的干细胞(SHED)可显著改善AD小鼠的行为认知、保护神经元并减轻神经炎症。尽管仅少量SHED进入大脑,但血液蛋白质组学揭示其主要通过系统性调控发挥作用,其中PPARγ信号通路被显著激活。Western blot证实,SHED增强PPARγ活性,改善脑内葡萄糖代谢。SHED通过上调PPARγ通路、缓解能量代谢障碍和神经损伤,发挥抗AD作用,展现出良好的治疗潜力。

图一 SHED的基本生物学特性
研究人员从乳牙中分离出SHED并在体外培养,细胞呈典型梭形,增殖能力强,5天内数量扩增近12倍。
第5代细胞经检测显示:高表达间充质干细胞标志物(CD73、CD90、CD105,>96%),几乎不表达血源性标志物(<0.2%),纯度高。三系分化实验证实,SHED可成功分化为成骨细胞(形成钙结节)、脂肪细胞(积累脂滴)和软骨细胞(形成软骨球),具备典型的间充质干细胞特性。

图二 SAMP8小鼠记忆测试
本研究采用尾静脉注射方式,每周一次、连续4周将SHED注入SAMP8阿尔茨海默病模型小鼠体内。末次注射一周后(第29-33天)进行Morris水迷宫(VisuTrack,上海欣软)测试:前5天为定位导航训练,第34天为空间探索实验。
结果显示,尽管第29天两组小鼠因平台有明显标记而表现相近,但随着训练进行,SHED治疗组小鼠找到隐藏平台所需时间显著短于生理盐水组,表明其空间学习与记忆能力明显改善
在第34天的探测试验中(平台已移除),SHED组小鼠穿越原平台位置的次数更多,在目标象限停留时间也显著更长,进一步证实其空间记忆功能得到恢复。
综上,SHED治疗有效改善了SAMP8小鼠的认知障碍。

图三 SHED对小鼠海马体和皮层神经元的影响
除了减轻病理损伤,维持神经元数量和功能对改善认知至关重要。研究发现,SHED治疗显著提升了SAMP8小鼠脑内神经元的活性与再生能力:
尼氏体染色显示,SHED组海马神经元中尼氏体数量更多、体积更小,提示神经元数量增加、功能活跃;
免疫荧光检测进一步证实:海马区成熟神经元标志物 MAP2 表达显著升高,表明神经元结构和功能得到修复;皮层中神经前体细胞标志物 Nestin 表达明显增强,提示SHED可能促进神经新生。
这些结果表明,SHED不仅保护现有神经元,还可能激活神经前体细胞,促进神经再生,从而协同改善认知功能。。
总结
本研究揭示,静脉注射SHED主要通过旁分泌机制激活PPARγ通路,改善脑内葡萄糖代谢,从而减少Aβ和p-Tau沉积、促进神经发生,最终缓解SAMP8小鼠的认知障碍,为阿尔茨海默病的干细胞治疗提供了新策略和机制依据。
文章来源:
https://doi.org/10.1016/j.biopha.2022.113169
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原标题:《一颗乳牙干细胞的抗AD奇旅!北京科技大学杜宏武团队揭示干细胞治疗AD新策略》

