脑源性神经营养因子与中枢神经修复再生
脑源性神经营养因子对神经系统修复的影响
脑源性神经营养因子对神经系统修复的影响神经系统是人体最为复杂和重要的系统之一，它由大脑、脊髓和周围神经组成。
神经系统负责控制和调节人体各种生理和行为的活动，并且具有非常强大的修复和再生能力。
然而，当神经系统遭受外部伤害或内部功能失调时，它的修复和再生能力就显得非常有限。
近年来，越来越多的研究表明，脑源性神经营养因子对神经系统的修复和再生具有非常重要的作用。
脑源性神经营养因子是一类在脑内合成并具有多种生物活性的物质，其主要作用是维持神经系统的正常生理和代谢活动。
脑源性神经营养因子包括人类脑源性神经营养因子、神经生长因子、神经营养因子、胆碱酯酶、乙酰胆碱等。
脑源性神经营养因子在神经系统中发挥的作用非常重要，它不仅可以促进神经元发生和再生，还可以增强神经元的活力和生存能力。
在神经系统遭受外部伤害或内部功能失调时，脑源性神经营养因子具有非常重要的修复和再生作用。
例如，在中枢神经系统损伤后，神经元会受到破坏和死亡，从而导致神经功能的丧失。
而脑源性神经营养因子可以通过各种生物学途径，在损伤部位和周围神经组织中促进神经元的发生和再生，从而帮助神经系统恢复正常功能。
此外，脑源性神经营养因子还可以刺激神经系统的再生神经元重新连接和递质释放，从而实现神经元之间的有效信号传递。
近年来的研究还表明，脑源性神经营养因子可以在神经系统疾病治疗中发挥重要作用。
例如，在帕金森氏症（一种中枢神经系统疾病）的治疗中，脑源性神经营养因子可以作为一种有效的治疗药物。
帕金森氏症的主要症状是因为脑内的多巴胺水平下降，而脑源性神经营养因子可以刺激神经元合成和释放多巴胺，从而缓解症状。
此外，脑源性神经营养因子还可以在神经退行性疾病、脑损伤和神经系统炎症等治疗中发挥重要作用。
总之，脑源性神经营养因子对神经系统的修复和再生具有非常重要的作用。
在神经系统遭受外部伤害或内部功能失调时，脑源性神经营养因子可以促进神经元发生和再生，增强神经元的活力和生存能力，从而帮助神经系统恢复正常功能。
神经营养因子与中枢神经系统损伤修复
种 低 亲 和 力 受 体 ， 和 ＮＴｓ都 可 以 结 合 ， 于 它 属
ＴＮＦ 受 体 超 家 族 成 员 。它 不 仅 能 促 进 ｔｋ受 体 家 族 ｒ
对 ＮＴ ｓ的结 合 并增 加其 结合 特 异 性 ， 可 以介 导 细 还 胞 凋 亡 ， ＮＴ 而 ｓ与 ｐ ５ＮＧＦ 结 合则 可 以抑 制 这 种 ７ Ｒ 凋 亡 而促 进 细胞 存 活 ， 一发 现有 助 于解 释 在 发 育 这 过 程 中某 些 神经 元 对相 应 营养 因子 的依赖 。 ＮＴｓ的氨基 酸序 列有 很 高 的 同源 性 ， 生物 功 其
敖 世 洲 （ 国科学院 上海生物化学 与细胞生物学研 究所 ， 海 ２０３ ） 中 上 ０ ０ １
［ 键 词 ］ 神 经 营 养 因 子 ； 经 损 伤 ； 复 关 神 修 ［ 图分类ｇ］ Ｒ ６１ 中 － ５ ［ 献标 识码］ Ａ 文 ［ 章 编 号］ ０ ５ ７Ｘ（０ ２ ０ ５ １０ 文 ２ ８８ ９ ２ ０ ）６０ ８ －３
一
损伤 分 子 病 理 学 研 究 的 突破 ， 们 发 现 只 要 改 善损 人
伤局 部 的微 环境 ， 中枢 神经 系 统损 伤 可 能得 到修 复 ， 因 而全 新 的对 神经保 护和 再 生 的研 究及 充 满 希 望 的 治疗 策略 应运 而生 。 神经 营养 因子是 指机 体 产 生 的能够 促 进 神经 细
能 既有 一定 的交 叉 性 ， 有 明显 的 特 异性 。在 Ｃ 又 ＮＳ
不 仅在 发 育 过 程 中调 节 神 经 元存 活 ， 生 化 和 生理 在
上 激 活 酶 的 活 性 和 发 挥 生 理 功 能 ， 且 能 够 阻 止 成 而
脑源性神经营养因子的生理作用
脑源性神经营养因子的生理作用脑源性神经营养因子(Neurotrophic factors)是指一类分泌于神经细胞和周围组织中的蛋白质，它能与神经细胞表面的受体特异性结合，并通过细胞内信号转导途径，调控神经元的生长、分化、存活和突触可塑性等生理功能。
这些分子包括神经生长因子(Nerve Growth Factor, NGF)、脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF)、神经营养因子(NT)等。
在神经学、生物学和精神医学领域中，研究人员关注到神经营养因子的生理作用，探索如何利用其治疗神经性疾病。
神经营养因子对神经系统具有重要的调节作用，它们能够通过多种途径促进神经细胞的生长和再生，增强神经突触可塑性，改善神经节细胞的代谢和功能。
在许多神经性疾病中，神经营养因子含量减少或缺乏，导致神经元生长受阻、易于损伤，从而引起疾病的发生和进展。
因此，神经营养因子也成为一种研究和治疗神经性疾病的新途径。
一、神经生长因子神经生长因子(Nerve Growth Factor, NGF)是第一个被发现的神经营养因子，它是由目前罕见的先天性感觉神经病人以及高浓度的萎缩性侧索硬化患者分泌。
NGF主要在神经元细胞体和轴突中存在，并调节中枢神经系统、周围神经系统和免疫系统的发育及功能。
NGF受体主要集中于神经系统的神经节细胞和部分非神经系统细胞中，如基底节、纹状体等区域。
NGF与受体结合后，在神经系统中产生一些影响神经生长的效应，包括通过细胞增殖增加神经细胞数量，通过细胞存活增强神经细胞存活率，通过突触传递增强神经细胞与神经元之间的联系，从而使神经细胞生长和发育更为健康。
二、脑源性神经营养因子脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF)是目前最为研究的神经营养因子之一，同时也是神经元保护和再生的重要分子。
BDNF主要在大脑皮层、海马、嗅球以及其他神经系统区域表达，参与调节神经元的形态、功能、存活和塑性。
脑源性神经营养因子与中枢神经损伤
亦不同。所 以， 可推测 Ｂ Ｎ Ｄ Ｆ与其受体在细胞分布 上的一致 性表达上调可抵御神经元损伤 。Ｌｎ ｖｌ等发 现离 体皮层神 ｉｄａ ｌ
经 元 Ｋ Ｌ 极 化 导 致 Ｂ Ｎ Ｒ Ａ 的 表 达增 加 可 阻 止 细 胞 Ｃ 去 Ｄ Ｆｍ Ｎ
Ｔｋ ｒＢ结合时 ， 受体分子二聚化 ， 其多个酪氨酸残基快速 自动
内易 损 区 的 表达 增 加 。
及 出生后早期很大程度上呈靶器官依赖性 ，剥夺靶器官后 ， 由于失去靶器官产生并逆行运输 的营养因子， 可导致大量 的
维普资讯
实 用 医 药 杂 志 ２０ ０ ６年 １ Ｏ月第 ２ ３卷 第 １ Ｏ期 Ｐ ａ ｄ ＆ Ｐ ａｍ． ｏ ２ ．０ ６ １ ｏ１ ｒｃ Ｊ Ｍｅ ｈ ｒ Ｖ ｌ ３２ ０ — ０ Ｎ ． ０
・
ｌ ７・ ２５
・
综 述 与讲 座 ・
死亡 ， 且第一次脑损伤后所致 的 Ｂ Ｎ Ｄ Ｆ增加可 阻止 第二次损
伤 所 致 的 细 胞 死 亡 ，脑 损 伤 后 Ｂ Ｎ Ｎ 的 表 达 增 加 是 Ｄ Ｆ ｍＲ Ａ
神经元对脑损伤的 自身保护 。此外 ， ｉｄａｌ ｌ 究表 明 ， Ｌｎ ｖｌ等【 ２ 研
事 先 遭 受 过 较 轻 损 伤刺 激 的 神 经 元 在 面 临 相 继 而 来 的 非 致 【 图 分 类 号】 Ｒ ９ 中 ５５
脑 源 性 神 经 营 养 因 子 （ｒｉ— ｅｉ ｄ ｎｕ ｔ ｐ ｉ ｆ ｔ ， Ｂ ａ ｄｒ ｅ ｅｒ ｒ ｈｃ ａ ｏ ｎ ｖ ｏｏ ｃｒ
Ｂ Ｎ 由 Ｂ ｒｅ等于 １ ８ Ｄ ｎ ａ ｄ ９ ２年首次从猪脑提 取液中获得 ， 是
为这种损伤耐受性可 能是事先的刺 激提高 了热休克蛋 白的 水平 ． 进而发挥神经保 护作用 ， 目前 的证据 不支持 这种假 但 说， 而认为是 Ｂ Ｎ 相关主导作用１１ 因为这种预先刺 激在 Ｄ Ｆ １５ ３ｌ －。 相继而来 的较 重刺激之前 ，已经诱导 了 Ｂ Ｆ ｍ Ｎ ＤＮ Ｒ Ａ在脑
脑源性神经营养因子对神经系统发育和修复的作用
脑源性神经营养因子对神经系统发育和修复的作用神经系统是人体最为复杂的系统之一，由于其高度复杂的结构和功能，一旦受到破坏，往往较难恢复，从而影响人们的生活质量。
然而，近年来研究发现，脑源性神经营养因子被认为是神经系统发育和修复的关键分子，并具有很强的治疗潜力。
在这篇文章中，我们将探讨脑源性神经营养因子如何影响神经系统的发育和修复，并讨论这一领域未来的研究方向。
1. 什么是脑源性神经营养因子？脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）是一种由神经细胞分泌的神经营养因子，它们可以促进神经元的生长、分化和存活。
BDNF广泛存在于脑部各个区域，特别是海马、杏仁核和前额叶皮层等区域中。
此外，BDNF也出现在动物的血液和淋巴中，暗示着其可能具有系统性的影响。
2. BDNF与神经系统发育神经系统的发育受到许多因素的影响，包括遗传、环境和生活方式等。
而BDNF则被认为是神经系统发育的关键因素之一。
研究表明，BDNF可以通过作用于神经元表面的受体，促进神经元的成长和分化。
此外，BDNF还可以影响神经元的突触可塑性，从而影响神经系统的形成和调节。
3. BDNF与神经系统修复神经系统的损伤和退行性疾病往往导致神经元的死亡和功能受损。
而BDNF则被认为是神经系统修复的关键因素之一。
研究表明，BDNF可以通过多种途径促进神经元的再生和修复。
首先，BDNF可以促进新生神经元的生成和成熟，从而促进神经系统的修复；其次，BDNF可以增强神经元的突触可塑性，促进神经系统的重建；最后，BDNF还可以作为神经营养因子，促进神经元存活和恢复。
4. 其他与BDNF相关的治疗领域BDNF不仅在神经系统领域有着广泛的应用，还在其他领域有着不小的研究价值。
例如，最近的研究表明，BDNF可以促进心血管系统的修复和再生；同时，BDNF还可以调节免疫系统和内分泌系统等生理功能，具有广泛的临床应用前景。
脑源性神经营养因子与脊髓损伤修复作用的研究
脑源性神经营养因子与脊髓损伤修复作用的研究发表时间：2012-07-30T14:57:09.873Z 来源：《中外健康文摘》2012年第15期供稿作者：胡秋芳盛天昕[导读] 据报道，无论是发育中的脊髓还是成年脊髓损伤后，BDNF及mRNA的表达均增加。
胡秋芳盛天昕（四川省乐山市乐山职业技术学院护理系四川乐山 614000）【中图分类号】R745.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5085（2012）15-0161-03【摘要】脑源性神经营养因子（brain derived neurotrophic factor,BDNF）是神经营养因子家族中的一员，其生物学效应十分广泛，可促进中枢及周围神经元的生长、存活及分化。
至今，对BDNF的研究已较为深入，尤其是其对脊髓损伤修复的作用。
因此，本文就BDNF的生物学特性及其在脊髓损伤修复作用的研究作一介绍。
【关键词】神经营养因子脊髓损伤脑源性神经营养因子1 脑源性神经营养因子的生物学特性1.1 BDNF的分子结构及生化特性脑源性神经营养因子是1982年德国神经生物学家Barde等从猪脑中提取的含量较低的小分子碱性蛋白质，其氨基酸编码序列与神经生长因子（nerve growth factor family,NGF）序列惊人的相似，故BDNF被归属为神经生长因子家族成员。
其主要以两个成熟的亚基通过非共价连接的同源活性二聚体形式存在，每个亚基初合成时含252个氨基酸残基，经修饰后形成含119个氨基酸残基的成熟BDNF，分子量为13kD，等电点为9.99。
BDNF最初是以长、短前体形式存在的，现研究证实至少存在三种proBDNF。
后来研究发现BDNF以proBDNF形式在内质网合成后转运至高尔基体，胞内的proBDNF或经福林蛋白酶、前体转换酶的剪切修饰成BDNF，然后分泌到胞外；胞内的proBDNF也可直接分泌到胞外，经胞外水解酶剪切成BDNF1]。
但目前关于BDNF究竟是以成熟形式直接分泌还是以前体proBDNF分泌一直尚未阐明。
脑源性神经营养因子与中枢神经修复再生_姜晓丹
・综述・脑源性神经营养因子与中枢神经修复再生姜晓丹综述 宋文光 徐如祥 李铁林审校作者单位:510282广州第一军医大学珠江医院 神经营养因子在保护神经元存活并促进其突起生长发育过程中,常出现基因表达的时相变异,对不同种类的神经元有明显的作用选择性。
脑源性神经营养因子(BDN F )作为神经营养因子家族中的一员,广泛分布于大脑中,是一类可促进运动神经元、感觉神经元、基底节前脑胆碱能神经元、皮层神经元、海马神经元、多巴胺能神经元等的存活和生长发育并能防止它们受损死亡,改善神经元病理状态、促进受损伤神经元再生及分化成熟等生物效应的多肽或蛋白质,在中枢神经系统(CN S )的损伤修复中具有重要的作用。
本文就其理化性质、生物学特性及在中枢神经修复与再生中的作用等进行综述。
1 理化性质1.1 分子量及分子结构 BDN F 是Ba rde 等1982年从猪脑中分离纯化的一种碱性蛋白,分子量为12.3KD ,等电点为10,因其来源于脑组织,并可维持鸡胚感觉神经元的体外存活、促使其神经元出芽而被命名[1]。
由1.5千克的猪脑中可提取该因子1mg ,其生物活力为0.4ng/ml.unit 。
BDN F 有两种不同的前体形式,分别是长链和短链前体,目前已知短链前体由249个氨基酸组成[2]。
1989年,Leibro ch 等人用鼠cDN A 探针和N or ther n Blot 方法分析发现,脑内存在着BDN F 的mR NA ,证实了中枢神经可以合成BDN F ;同时发现BDN F 与已知的神经生长因子(NG F )结构上有着极其相似的氨基酸序列及相互关联的生物学活性,表现为二者的肽链均由大约120个氨基酸组成(约有55%～60%的氨基酸同源序列),其中的6个恒定的半胱氨酸残基可形成维持BDN F 、N G F 生物活性所必需的三对二硫键。
由此提出,BD NF 与N G F 同为一个基因家族,并与后来以P CR 技术鉴定克隆出的N T -3、N T -4和NT -5一起被统称为“神经营养素家族”[3,4]。
脑源性神经营养因子的作用及发挥
脑源性神经营养因子的作用及发挥脑源性神经营养因子，是指一类由脑细胞合成的生物活性分子，对于维持神经系统健康、发育和修复具有重要作用。
它们能够通过神经元的自身信号通路、血液循环或其他途径，对神经系统的各个方面进行支持和调节，如促进神经元的生长、发育和分化，促进突触形成和神经传递，促进神经元的修复和保护等。
本文将着重阐述脑源性神经营养因子的作用及发挥。
首先，脑源性神经营养因子在神经元生长和发育中发挥重要作用。
神经元的发育过程是一个高度复杂的生物事件，其中涉及到各类细胞因子、生长因子的作用。
脑源性神经营养因子在其中扮演着促进神经元发育和整合的重要角色。
例如，神经营养因子（Neurotrophins）即是最早被发现的脑源性神经营养因子之一，具有促进神经元生长、分化和存活的作用。
而神经生长因子（NGF）更是被认为是神经元发育和维持的关键因子之一。
它通过激活神经元的特定受体，触发神经元突触形成、强化和保护，从而促进神经元与外界的信息交流和适应。
其次，脑源性神经营养因子对神经元突触稳定和塑性具有关键作用。
突触在神经传递中扮演着重要角色，而突触的形成与稳定则需要神经营养因子的支持和调节。
例如，突触连接和塑性的核心分子是神经元钙调蛋白（CaMK）和脑源性BDNF等分子，它们可通过调控神经传递途径、增强认知功能等多种方式，从而维持和提高神经系统的适应性和应激能力。
此外，研究发现，脑源性神经营养因子还能够调控突触间的转运、信号传递和塑性程度等因素，从而为神经系统的各类行为和感觉提供基础支持。
另外，脑源性神经营养因子对神经元修复和保护也具有重要作用。
神经系统受到外界的伤害或病理性损伤，将会导致神经元失去正常功能和结构，从而影响神经系统的整体稳定性和功能。
而许多脑源性神经营养因子能够通过激活细胞内修复机制和促进神经元活性，从而促进神经元的再生、保护和修复。
例如，在中风、脑损伤和退行性神经病等病理刺激下，神经营养因子的表达趋势发生变化，多数情况下是增加。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
脑源性神经营养因子与中枢神经修复再生临床神经病学杂志 2000年第4期第13卷综述作者：姜晓丹综述宋文光徐如祥李铁林审校单位：510282广州第一军医大学珠江医院神经营养因子在保护神经元存活并促进其突起生长发育过程中，常出现基因表达的时相变异,对不同种类的神经元有明显的作用选择性。
脑源性神经营养因子(BDNF)作为神经营养因子家族中的一员,广泛分布于大脑中，是一类可促进运动神经元、感觉神经元、基底节前脑胆碱能神经元、皮层神经元、海马神经元、多巴胺能神经元等的存活和生长发育并能防止它们受损死亡，改善神经元病理状态、促进受损伤神经元再生及分化成熟等生物效应的多肽或蛋白质,在中枢神经系统（CNS）的损伤修复中具有重要的作用。
本文就其理化性质、生物学特性及在中枢神经修复与再生中的作用等进行综述。
1 理化性质1.1 分子量及分子结构BDNF是Barde等1982年从猪脑中分离纯化的一种碱性蛋白,分子量为12.3KD,等电点为10,因其来源于脑组织,并可维持鸡胚感觉神经元的体外存活、促使其神经元出芽而被命名［1］。
由1.5千克的猪脑中可提取该因子1 mg,其生物活力为0.4 ng/ml.unit。
BDNF有两种不同的前体形式,分别是长链和短链前体,目前已知短链前体由249个氨基酸组成［2］。
1989年，Leibroch 等人用鼠cDNA探针和Northern Blot方法分析发现,脑内存在着BDNF的mRNA,证实了中枢神经可以合成BDNF;同时发现BDNF与已知的神经生长因子(NGF)结构上有着极其相似的氨基酸序列及相互关联的生物学活性,表现为二者的肽链均由大约120个氨基酸组成 (约有55%～60%的氨基酸同源序列),其中的6个恒定的半胱氨酸残基可形成维持BDNF、NGF生物活性所必需的三对二硫键。
由此提出,BDNF与NGF同为一个基因家族,并与后来以PCR技术鉴定克隆出的NT-3、NT-4和NT-5一起被统称为“神经营养素家族”［3,4］。
以T-载体克隆法对人BDNF全长基因PCR产物克隆及基因序列分析显示,人BDNF基因全长共744bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAG［5］。
BDNF所诱导的突触增强作用由cAMP介导的门控系统来调节［6］。
1.2 分布及来源 BDNF主要由脑组织合成,主要分布于CNS中。
用BDNF mRNA分析技术表明,BDNF在脑中主要分布在海马和皮质,也存在于纹状体中。
Wetmore等人［7］在实验中发现,海马有能与BDNF特异结合的编码trKB基因高度表达,海马锥体细胞核中有BDNF的存在;BDNF mRNA 在海马锥体细胞、齿状回的颗粒细胞和皮质表现为阳性分布;在杏仁核、扣带回和内嗅皮质也散在分布着BDNF mRNA阳性细胞;由于基底神经核、中隔区、斜角带核内的胆碱能神经元胞浆中可见到BDNF而无BDNF mRNA表达,推测BDNF主要是在海马合成,之后被逆行运输到内侧隔区和斜束核、从新皮质逆行到基底神经核细胞，对相应部位的神经元起支持、营养和分化作用,同时也有BDNF被运输至海马神经元核中,反馈调节BDNF的合成。
研究显示,海马中BDNF mRNA是由谷氨酰胺能和γ-氨基丁酸能神经元的活动来调节的: 阻断谷氨酰胺受体或激活γ-氨基丁酸能神经元,可降低海马、中隔中的BDNF mRNA水平［8］。
BDNF也存在于CNS的上丘及周围组织中。
损伤后神经断端远侧部有较多的BDNF,提示雪旺氏细胞等支持细胞是应激状态下周围神经组织BDNF增多的主要来源。
此外,Yamamoto等(1990) 证实,人类血小板中也含有BDNF,对于神经损伤部位的周围感觉神经元再生提供了一个重要来源。
2 生物学特性及在中枢神经修复与再生中的作用神经营养素家族的生物学效应依神经细胞膜上适当的受体-酪氨酸蛋白激酶(trK)A、B、C来表达,trK B能与BDNF、NT-3和NT-4结合而活化,trK A结合NGF及NT-3 ,trK C则主要与NT-3结合发挥作用。
BDNF结合trK B受体所体现出来的生物学效应主要表现如下。
2.1 促进胚胎神经元发育分化成多巴胺(DA)能神经细胞,维持DA能神经元存活对BDNF研究较多的是它在阿尔茨海默病（AD）病理改变和在帕金森病（PD）中的神经元保护效应及对病理行为的改善作用。
Hofer和Knusel等分别认为,BDNF是一种允许特殊神经元存活的因子,它可刺激胆碱能神经元的存活和分化、增加多巴胺(DA)摄取活性。
在CNS中,BDNF 对基底胆碱能神经元、GABA能神经元、中脑黑质DA能神经元均有营养作用,在中脑黑质DA 能神经元的发育过程中起重要作用。
发育中的CNS,其早期神经元在不同发展阶段总会产生相应的神经递质类型及其受体,周围环境(如化学、体液和细胞间的相互作用等)可决定发育过程中神经元选择表现型［2］。
将BDNF (50～150 ng/ml)加入种植培养的胚鼠大脑皮质细胞,可见到分泌酪氨酸羟化酶的培养细胞增加迅速,表明神经递质可通过自身调节和相互间作用来调节未成熟神经元对神经递质类型的选择,而BDNF对多种胚胎神经元的发育既有多方面的作用,又有一定的选择作用，可以说BDNF是中枢多巴胺能神经元存活、生长和分化中的关键因素之一。
Jin等［9］在关于BDNF、NGF对AD模型鼠脑移植区胆碱能神经元发育生长调控的研究中发现，BDNF和NGF一样，能促进AD模型鼠行为改善和移植区胚胆碱能神经元的发育生长；若对胚脑移植分别加用BDNF、NGF以及BDNF+NGF、并以单纯胚脑移植对照作脑功能改善效应结果的比较分析，发现BDNF和NGF联合使用比单独使用一种因子更为有效。
Chen 等［10］以实验表明,构建表达载体pCMV4-hBDNF,用脂质体方法转染COS7细胞、 BDNF抗体免疫组化方法检测可见有BDNF在COS7细胞中表达,所表达的hBDNF蛋白分泌至胞外并促进脑黑质细胞的发育、生长、存活和分化。
以BDNF基因疗法治疗Parkinson病发现， BDNF还能促进轴突生长、防止DA能神经元退化［11］。
2.2 提高神经元的生物活性,减少损伤后神经元的自然死亡神经损伤后,影响再生的因素除局部及靶器官的某些反应产物外,邻近非神经元细胞、传入纤维的末梢及远近组织所释放的激素、营养物质、代谢产物等,均可通过局部扩散或血液循环到达损伤部位,影响神经再生过程。
BDNF不但对多种神经元的发育分化和生长再生具有维持和促进作用,也能通过为损伤神经元提供营养而挽救CNS损伤的运动神经元和感觉神经元。
Fawcett等［12］提出,BDNF是CNS的一种由去甲肾上腺素能神经元合成的顺行性神经营养因子。
为了检测BDNF的功能重要性,实验中以多巴胺β羟化酶(DβH)作为去甲肾上腺素能神经元的标记物,分析了携带有DβH-BDNF基因转基因鼠的trK B酪氨酸激酶活性。
发现在DβH-BDNF转基因鼠去甲肾上腺素能神经元中BDNF的合成增加,可以提高生后大鼠的新皮质这一去甲肾上腺素能靶区的trK B酪氨酸激酶活性;对新生鼠的面神经这一第二个去甲肾上腺素能靶区进行了BDNF功能检测,以进一步证实去甲肾上腺素能神经元表达的BDNF顺行性地调节着神经元的存活,发现若同时使对照组及转基因组的新生鼠面神经损伤,1周后,对照组大鼠的面神经神经元有72%缺失,而在DβH-BDNF转基因鼠中,去甲肾上腺素能神经元的缺失仅为30%～35%。
表明BDNF由去甲肾上腺素能神经元分泌并激活靶区的trK B、致靶神经元存活和分化,即存在有自去甲肾上腺素能神经元向其纤维及其末梢的顺行性转运,并通过对受损伤神经元提供营养而挽救损伤的神经元。
Tuszynski等［13］将NGF转基因成纤维细胞移植到未受损伤的成年鼠脊髓T7段，发现有大量CGRP标记的感觉神经纤维长入移植体，为转基因细胞在未来的神经再生和神经移植研究奠定了基础。
最近又有Murray等［14］发现,若将经基因工程处理过的可产生BDNF的初级成纤维细胞移植入颈段脊髓半切腔中,1～2个月后再用荧光金逆行束路追踪及生物素化葡聚糖右旋糖苷胺顺行束路追踪技术对红核脊髓束再生情况进行检测,可以发现在逆行束路追踪实验中,移植物尾侧至少有3～4节段红核脊髓束中出现大约7%的神经元轴突再生;顺行束路追踪实验的红核脊髓束轴突穿行或围绕于移植物再生,并在移植物尾侧的白质内长距离生长、终止于脊髓灰质这一红核脊髓束轴突的正常靶。
而对未经基因工程处理过的初级成纤维细胞单独进行移植颈段脊髓半切腔内移植,则不诱导神经再生。
这些发现为成年哺乳动物CNS损伤后修复再生及转基因治疗大脑变性疾病研究等均提供了广阔的应用前景。
对于感觉神经元,BDNF与NGF亦有协同营养作用,即感觉神经元通过中枢突获得BDNF而通过背根节的周围突获得NGF［10］。
在体外实验中,BDNF可通过减少神经元死亡(而非促进增殖)这一营养方式来维持游离种植的鸡胚感觉神经元存活并促使其轴突生长。
除了营养发育早期的感觉神经元,BDNF也经营养因子受体trK B来介导对成熟感觉神经元的营养作用。
2.3 其它功效BDNF能维持前庭神经核、三叉神经感觉神经元的功能及胚胎视网膜神经节细胞的存活［15］。
BDNF的这种功能具有选择性,应用其同家族的NGF则未发现类似功能。
以分子生物学手段实验性破坏基因致使BDNF缺失,发现前庭神经核及三叉神经节的体积分别缩小90%及40%;动物尚有运动及平衡失调出现。
3 小结BDNF是一种主要由脑组织合成、能够维持CNS多种神经元(尤其是DA能神经元)存活及促进神经纤维生长的碱性蛋白。
大脑皮质、海马及纹状体为BDNF的主要分布区域。
应用BDNF 特别是BDNF转基因细胞,可增加体内外DA能神经元活力，替代内源性营养因子激发神经损伤后CNS神经元的代谢改变,对于治疗帕金森病及促进CNS神经轴突的成功再生具有广阔的应用前景。
参考文献1，Christiane AL,Lars O,Ted E,et al. Science,1988,240:13392，Chen Q and Zhu Jiakai.Forei. Med.Sci.Sec.Traum. Surg,1996,17:1953，Gan S.Adv.Physiol.Sci.1994,25:2954，Peter CM,Leonardo B,Stephen S,et al. Science,1990,247:14465，Yu Y,Chen Q,Zhao B,et al. Bull. Acad. Mil. Sci. 1996,20: 86，Jiang X,Song W,Cai Y,et al.VS Chin J Int.Med,1999,1:217，Wetmore C,Cao YH,Pettersson RF,et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991,88:98438，Gafra F,Castren E,Thoenen H,et al. Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 1991,88:100379，Jin G,Xu H,Wu Y,et al. Acta Anato Sinica,1999,30:10710，Chen.Q,Wang J,Fan M. Transac. Biolchem. Biophysic,1997,29:41911，Kang UJ. Mov Disord,1998,13: 5912，Fawcett JP,Bamji SX,Causing CG,et al. J Neurosci,1998,18:280813，Toszynski MH,Gabriel K,Gage FH,et al. Exp Neurol,1996,137: 15714，Liu Y,Kim D,Himes BT,et al. J Neurosci,1999,19:437015，Conover JC,Saika T,Soppet D,et al. Nature,1994,375: 235。