人脐带间充质干细胞通过激活Nrf2/Keap1/HO-1信号通路对新生大鼠脑白质损伤的保护作用

摘要

目的 探讨人脐带间充质干细胞（human umbilical cord mesenchymal stem cell, HUC-MSC）通过核转录因子红系2相关因子2(nuclear factor-erythroid 2-related factor 2, Nrf2)/Kelch样环氧氯丙烷相关蛋白1(Kelchlike epichlorohydrin-associated protein 1, Keap1)/血红素加氧酶1(heme oxygenase-1, HO-1)信号通路对新生大鼠脑白质损伤（white matter injury, WMI）的保护作用。方法 将3日龄Sprague-Dawley大鼠通过单侧颈总动脉结扎联合低氧法构建新生大鼠WMI模型。实验分为两部分：（1）将新生大鼠随机分为假手术组、缺氧缺血（hypoxiaischemia, HI）组、HUC-MSC组（各组n=36），于建模后7、14、21 d收集脑组织样本进行检测；（2）将新生大鼠随机分为假手术组、HI组、HUC-MSC组、HUC-MSC+ML385(Nrf2特异性抑制剂)组（各组n=12），于建模后14 d收集脑组织样本进行检测。采用苏木精-伊红染色观察脑组织病理改变，劳克坚牢蓝染色观察脑组织髓鞘化情况，免疫组织化学染色检测Nrf2、髓磷脂碱性蛋白质（myelin basic protein, MBP）及髓鞘蛋白脂质蛋白质（proteolipid protein, PLP）的定位表达，免疫荧光染色观察突触素（synaptophysin, SYP）、突触后致密区95(postsynaptic density-95, PSD-95)的定位表达，免疫印迹法检测Nrf2、Keap1、HO-1、SYP、PSD-95、MBP、PLP蛋白表达，Morris水迷宫实验评估大鼠空间认知能力改变。结果 建模后7、14、21 d，假手术组脑白质结构完整，细胞形态正常，神经纤维排列整齐；HI组脑白质结构破裂、细胞空泡化、神经纤维排列紊乱；HUC-MSC组脑白质病理改变较HI组减轻；与HI组相比，HUC-MSC组Nrf2阳性表达和蛋白表达、HO-1蛋白表达增加（P<0.05）,Keap1蛋白表达减少（P<0.05）。与HI组相比，HUC-MSC组SYP、PSD-95平均荧光强度和蛋白表达及MBP、PLP阳性表达和蛋白表达、髓鞘平均光密度值、平台穿越次数、目标象限停留时间增加（P<0.05）；与HUC-MSC组相比，HUC-MSC+ML385组上述指标降低（P<0.05）。结论 HUC-MSC可能通过激活Nrf2/Keap1/HO-1信号通路促进新生大鼠WMI后少突胶质细胞的成熟和突触形成，改善其空间认知能力。[中国当代儿科杂志，2025,27 (11):1398-1407]

关键词

脑白质损伤 / 少突胶质细胞 / 核转录因子红系2相关因子2 / 人脐带间充质干细胞 / 新生大鼠