小胶质细胞来源外泌体改善脑卒中后认知行为的作用及其机制

摘要

目的 探讨小胶质细胞来源的外泌体（MDEs）对脑卒中后认知功能的影响及其潜在分子机制。方法 大鼠随机分为3组：sham组（假手术处理）、模型组（MCAO）和MDEs组（MCAO+MDEs）。sham组只进行手术切开和缝合，模型组和MDEs组通过中动脉闭塞手术构建缺血性脑卒中模型，MDEs组模型建立后给予MDEs处理。采用超速离心法分离小角质细胞外泌体，并采用透射电镜分析MDEs的结构，直径约100 nm；采用Western blot鉴定外泌体中CD9,CD63和TSG101的表达；采用纳米颗粒跟踪分析（NTA）检测外泌体粒径和浓度；采用Morris水迷宫实验检测MCAO大鼠检测逃避潜伏期、穿越平台次数和平台象限滞留时间；采用新物体识别实验观察MDEs对脑卒中大鼠识别指数的影响；通过qPCR检测海马组织中炎症因子（IL-1β、TNF-α）及神经可塑性相关分子脑源性神经营养因子（BDNF）和突触素（Syn）的表达水平；采用NeuN免疫荧光实验进一步分析MDEs对神经元突触生长长度的影响。结果 MDEs外泌体中CD9、CD63和TSG101标志蛋白均呈高表达状态，其粒径分布特征及浓度均符合标准外泌体特性。在Morris水迷宫测试中，模型组空间学习能力相较于sham组显著下降（P<0.05）；而MDEs组较模型组的空间学习能力显著提升（P<0.05），表现为逃避潜伏期随训练时间明显缩短，最终达到与sham组相近的水平；在水迷宫空间记忆测试中，与模型组相比，MDEs组穿越平台次数和平台象限停留时间均显著上升（P<0.05），且接近sham组水平。新物体识别实验结果显示，与模型组比较，MDEs组大鼠识别记忆能力显著提升（P<0.05），且认知功能恢复至接近sham组水平。与模型组比较，MDEs组炎症反应显著降低，表现为IL-1β和TNF-α促炎因子的表达下调（P<0.05），同时神经修复相关因子BDNF和突触标记蛋白Synaptophysin的表达显著上调（P<0.05）。免疫荧光结果证实，与模型组比较，MDEs组损伤后神经元突触的重塑和再生能力显著增强（P<0.001）。结论 MDEs外泌体通过抗炎和促进神经可塑性双重机制，显著改善脑卒中模型大鼠的空间学习记忆及识别认知功能。

关键词

小胶质细胞外泌体 / 神经炎症 / 神经再生 / 认知功能障碍 / 突触素 / 脑源性神经营养因子 / 缺血性脑卒中