前脑神经元芳香酶敲除对自然衰老雌性大鼠海马CA1区胶质细胞分化的影响

目的 芳香化酶(Aromatase)为雌激素合成关键酶,本研究采用前脑神经元芳香化酶敲除雌性大鼠(FBN-Aro-KO, KO),观察随衰老海马CA1区神经干细胞向星形胶质细胞、小胶质细胞分化的变化,揭示脑源雌激素的神经保护作用,为神经退行性脑病的防治提供重要靶点。方法 动物分组为(1)自然衰老雌性大鼠:1、3、6、14和18Mon;(2)6、18Mon KO大鼠和年龄匹配野生型大鼠(WT)。免疫荧光染色检测神经干细胞标志蛋白(SOX2)、星形胶质细胞标志蛋白(GFAP)、小胶质细胞标志蛋白(Iba1)、轴突和树突骨架蛋白(MBP和MAP2)水平。结果 在自然衰老组,1、3、6Mon大鼠SOX2+细胞数差异无统计学意义(P>0.05);与之比较,14Mon和18Mon组SOX2+的细胞数显著降低;GFAP荧光强度、SOX2+与GFAP+的共定位表达以及SOX2+/GFAP+细胞的增殖率升高(P<0.05)。在18Mon组,与WT组比较,KO组GFAP荧光强度、SOX2+细胞数、SOX2+与GFAP+共定位细胞数以及GFAP+增殖率均显著升高(P<0.01);且与WT组比较,KO组星形胶质细胞的总体积显著增大(P<0.05)。在自然衰老组,与1Mon组比较,14和18Mon组Iba1免疫荧光强度显著增强(P<0.0001);与18Mon WT组比较,KO组SOX2+与Iba1+的共定位表达、Iba1荧光强度、小胶质细胞的总体积显著增多(P<0.05)。在6Mon组,与WT组比较,KO组SOX2+与GFAP+的共定位表达、GFAP的荧光强度及增殖率均显著增高(P<0.01);但MAP2和MBP的荧光强度显著降低(P<0.01)。结论 自然衰老过程中,雌性大鼠海马CA1区神经发生在成年后显著较少,中年后细胞增殖降低;但胶质细胞增殖率增加。前脑神经元脑源雌激素长期缺失(敲除合成关键酶Aromatase),增加海马CA1区神经干细胞增殖和胶质细胞增殖、活化,促进神经炎症,最终导致神经元骨架蛋白水平降低。