神经因子与神经再生
神经营养因子与周围神经再生研究现状
收 稿 １ ：０ ２０ ．２ 修 回 １ ：０ ２０ ．８ ３期 ２ ０ ．４０ ３期 ２ ０ ．５ １
神 经 营 养 因 子 与 周 围神 经 再 生 研 究 现 状
张 治 军 （ 综述）梁 传 余 ， 炳 庆 （ ， 高 审校）
（ 川 大 学 华 西 医 院 ， 川 成 都 ６０ ４ ） 四 四 １０ １ 关 键 词 ： 经 营 养 因 子 ；周 围 神 经 ；再 生 神
［３ 贺 茂 林 ， 清 棠 ． 性 脑 梗 塞 尿 激 酶 静 脉 溶 栓 治 疗 的 初 步 临 床 １］ 陈 急 观 察 ［ ．６神 经 内 科 学 术 年 会 论 文 汇 编 ，９６ ３ ． ｃ］９ １９ ．４
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中 圈分类 号 ：７５ Ｒ ４
文 献标识 码 ： Ａ
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脑源性神经营养因子与神经保护
脑源性神经营养因子与神经保护随着生活水平的提高和人们对健康的越来越重视，大家开始了解到一些对身体健康十分重要的营养素。
其中，脑源性神经营养因子就备受关注。
那么什么是脑源性神经营养因子？它对人体有什么好处呢？什么是脑源性神经营养因子脑源性神经营养因子是一种由脑细胞分泌的一类蛋白质。
它可以提高神经元存活率、增加神经元分化和成熟、促进神经元生长等。
与此同时，脑源性神经营养因子也具有抗氧化、抗炎和增强免疫力的作用。
脑源性神经营养因子有哪些种类目前发现的脑源性神经营养因子主要有以下几种：1.神经营养因子(Neurotrophic Factors，NTF)：像神经生长因子(Nerve Growth Factor，NGF)、脑相似神经营养因子(Brain-DerivedNeurotrophic Factor，BDNF)和神经营养因子-3(Neurotrophin-3，NT-3)等。
2.神经元生长抑制蛋白(Neuronal Growth Inhibitory Protein，NGIP)：像磷脂酰肌醇结合类神经元生长抑制蛋白1(Phosphatidylinositol Binding Clathrin Assembly Protein1，PACSIN1)、哥伦比亚树蛙神经元生长抑制因子(Colombistatin)等。
3.细胞外基质(ECM)分子：像天然神经阻抑分子(Natural Inhibitor of Neurite Outgrowth，Nogo)、磷酸化酪氨酸结合蛋白(Phosphotyrosine-binding Domain-containing Tyrosine Phosphatase，PTP)等。
4.膜蛋白接头蛋白(Membrane-Associated Scaffold Proteins)：像主神经纤维糾结(Major Oligodendrocyte Myelin Glycoprotein，MOG)和周贯神经纤维糾结联素(Transmembrane Protein Tyrosine Phosphatase Substrate 2，TPST2)等。
神经科学中的神经发育与神经再生知识点
神经科学中的神经发育与神经再生知识点神经发育和神经再生是神经科学研究中两个重要的主题。
神经发育涉及神经元的形成和连接，而神经再生则探讨了神经元的再生和修复过程。
本文将重点介绍神经科学中的神经发育和神经再生的知识点。
一、神经发育神经发育是指胚胎中的神经系统形成、发展和定位过程。
这一过程包括神经元的产生、迁移、分化和突触的形成等。
下面将逐一介绍这些知识点。
1. 神经元产生和迁移在胚胎发育过程中，神经元在神经上皮中产生，并通过迁移形成神经系统。
神经干细胞是产生神经元的起始细胞，它们通过分裂和分化生成早期神经前体细胞，然后这些细胞通过迁移和定位最终形成成熟的神经元。
2. 神经元的分化和形态塑造一旦神经元迁移到目标位置，它们开始分化为不同类型的神经元。
分化过程包括细胞核的改变、轴突和树突的生长以及突触的形成。
这些步骤是神经元形态塑造的关键，对于神经系统的功能至关重要。
3. 突触的形成和重塑突触是神经元之间传递信息的关键结构。
在神经发育过程中，突触的形成和重塑起着重要作用。
突触形成的过程涉及突触前神经元和突触后神经元之间的相互作用，并包括突触结构的稳定和突触传递效能的增强。
二、神经再生神经再生是指受损的神经系统通过自身修复和再生过程恢复功能。
在成年人中，神经再生的能力相对较弱，但仍存在一定程度的再生潜能。
以下是神经再生的知识点：1. 神经损伤与再生神经损伤可能是由于创伤、疾病或神经系统变性引起的。
在损伤后，神经元和神经突触会发生退变和再生。
再生的过程包括轴突的再生、突触的恢复以及新的连接的建立。
神经再生的能力取决于损伤的程度和周围环境的支持。
2. 神经营养因子与再生神经营养因子是一类对神经再生起关键作用的分子信号。
它们通过调节细胞存活、轴突生长和突触形成等过程促进神经再生。
它们的应用被认为是促进神经再生的一种可能的治疗方法。
3. 神经干细胞与再生神经干细胞是一类具有自我更新和分化能力的细胞，它们具有潜在的再生神经元和修复损伤神经系统的能力。
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。
神经生长因子促进中枢神经系统损伤后神经再生的作用机制
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神 经 生 长 因子 促进 中枢 神 经 系统 损 伤后 神 经 再 生 的作 用机 制
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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]。
神经递质在神经再生治疗中的应用
神经递质在神经再生治疗中的应用神经再生治疗是一种希望能够恢复损坏或受伤神经功能的新兴疗法。
随着科技的不断进步，我们对于神经再生的理解也越来越深入。
在这项治疗中，神经递质起到了非常重要的作用。
本文将探讨神经递质在神经再生治疗中的应用。
I. 什么是神经递质？神经递质是一种化学物质，它们在神经元之间传递信号。
神经递质通过神经元的突触间隙释放出来，与受体结合从而引起神经元兴奋或抑制的效应。
神经递质主要由突触前神经元产生，并被突触后神经元吸收或分解。
II. 神经递质在神经再生治疗中的作用在神经再生治疗中，神经递质具有以下几个重要的作用：1. 促进神经元生长神经递质可以促进神经元的生长和分化。
例如，神经营养因子（neurotrophic factors）如神经生长因子（NGF）、脑源性神经营养因子（BDNF）等，可以通过作用于神经元表面的受体来促进神经元的生长和分化，从而加速神经再生的过程。
2. 调节神经元兴奋性神经递质在神经再生治疗中还起到了调节神经元兴奋性的作用。
例如，γ-氨基丁酸（GABA）是一种主要的抑制性神经递质，它可以在受伤的神经系统中调节神经元的过度兴奋，从而减少损伤。
而谷氨酸则是一种主要的兴奋性神经递质，它在神经再生过程中可以增强神经元之间的连接和传递信号的功能。
3. 减少炎症反应在神经再生过程中，炎症反应是一个不可避免的过程。
而神经递质可以减少炎症反应的程度，并促进伤口的愈合。
例如，一些研究表明，某些神经递质可以抑制促炎因子的释放，减轻炎症反应，并促进神经再生的进行。
III. 神经递质的应用案例神经递质在神经再生治疗中已经有了一些成功的应用案例。
以下是其中的几个例子：1. NGF的应用神经生长因子（NGF）是一种神经递质，它可以促进神经元的生长和存活。
在某些神经再生治疗中，研究人员通过给予患者外源性的NGF来促进损伤神经元的再生。
这种治疗方法在一些神经退行性疾病如阿尔茨海默病中已经得到了一定的成功。
神经生长因子在神经再生中的作用及其应用前景
神经生长因子在神经再生中的作用及其应用前景神经生长因子（NGF）是一种神经支持蛋白，它在神经系统中具有诱导神经元生长、分化和存活的作用。
神经元的再生和修复是许多神经系统疾病治疗的关键，而NGF在此过程中起着重要的作用。
神经元再生是一种复杂的过程，涉及到许多细胞信号和分子转化。
NGF在这些过程中扮演了一种重要的角色。
当神经元受损时，周围组织会释放NGF来吸引伤口附近的神经元生长锥，它们会从神经元的周围环境中感知到NGF的存在并向它移动。
NGF的存在促进了神经元的再生并生长出新的神经元。
NGF在神经元再生中的作用是多方面的。
首先，它可以诱导神经元生长锥达到损伤的地方而不是漫游在周围环境。
其次，它可以促进神经元生长锥释放其自身的神经因子，如腺苷酸环化酶的激活物（cAMP），进一步促进神经元再生。
此外，NGF还有助于神经元的保护和周围神经再生。
NGF还有许多应用前景。
目前，NGF被用来治疗神经系统疾病如老年痴呆症、多发性硬化等。
神经系统疾病是由于神经元的退化而导致，因此再生神经元是治愈疾病的重要途径之一。
使用NGF可以帮助刺激神经元再生，从而重构损伤组织和功能。
此外，NGF还被用来制造人工智能的图像识别系统。
在该系统中，NGF被用作神经元同步器来协调神经要素的活动。
神经元同步器可以帮助神经元生长锥同时对刺激作出反应，从而增强神经元的同步性。
总之，NGF在神经再生过程中具有重要作用。
它可以促进神经元生长和再生，从而有望用于治疗神经系统疾病和制造人工智能图像识别系统。
我们对NGF的了解越来越多，相信会有更多的应用前景和成果出现。
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神经细胞粘附分子
神经细胞粘附分子属于免疫球蛋白超家族，是由 Edelman首次在神经组织中提取的多肽，参与神经细胞 间及神经与肌肉间的突触形成，使细胞间产生分子结 合，促使细胞凝集。分布在神经细胞和星形胶质细胞 表面。
酪氨酸激酶受体对神经元的生长和轴突的产 生有促进作用，但对神经肿瘤细胞却有诱导 凋亡的效应。
神经生长因子的作用
NGF对靶神经细胞的作用包括神经元营养效应和神经突起生长效 应 ，同时还通过递质合成酶的表达来影响神经的功能和决定神经 元的表型。
当神经损伤时，NGF在雪旺氏细胞和成纤维细胞中释放，在神经末端内被逆行性 运输至细胞体，不仅对交感和感觉神经元，而且对成熟的运动神经元也有直接的 神经营养作用。
Semaphorins家族
最早是作为轴突导向分子而被发现的，在进化上是 保守的，在病毒、线虫、果蝇、脊椎动物中普遍存 在。Semaphorins家族由30多个成员组成，具有共同 的结构特征——Sema结构域，这些成员根据其序列 相似性和结构特征被分为8个亚家族，主要以分泌型 和跨膜型2种形式存在。
脑源性神经营养因子
（brain derived neurotrophie factor，BDNF）
脑源性神经营养因子是由猪脑提取液中 获得的一种神经营养因子，为相对分子 质量12 300的碱性蛋白。其氨基酸序列 55%~60%与神经生长因子、神经营养素3 同源。
主要在下丘脑、皮质及前脑基底部的突 触部位表达，在周围神经损伤时可在许 旺细胞中表达
突触素 p38位于突触囊泡，是一种与突触结构和功能密切相关的膜蛋白， 与突触重建及神经可塑性密切相关。
NGF促进脑缺血后神经再生的重要信号通路之一—— 环磷Байду номын сангаас腺苷-蛋白激酶A信号途径
增加细 胞内 cAMP水平能促进成年大鼠的视神经再生。
NGF抑制中枢神经受损时产生的抑制再生蛋白的抑制 作用
成纤维细胞生长因子
FGF既是细胞分裂刺激剂 ，又是一种神 经营养物质 ，它能刺激 Schwann细胞 、 星形胶质细胞 、少突胶质细胞分裂。对 睫状神经节神经元、视网膜神经节细胞、 隔核胆碱能神经元、海马神经元 、小脑 颗粒细胞等具有营养作用 。因此，FGF 被认为是一种潜在的神经营养因子。
碱性成纤维细胞生长因子
神经抗增殖蛋白具有抑制许旺细胞增殖的一种自分泌 增殖抑制因子。
星形细胞休止素可抑制星形胶质细胞的增殖。 胶质细胞生长抑制因子可抑制胶质成熟因子β刺激正常
胶质细胞的生长。 但在体内神经损伤激活了免疫反应后增加IL-6的表达,
则起到加重损伤的负面效应。 IL-6对中枢神经系统具有神经毒性及神经营养、神经
ephrins家族
ephrins家族是迄今所知的最大的生长因子受体家族— —受体酪氨酸激酶亚家族Eph的配体。
目前认为 Eph受体及其配体 Ephrin在发育的个体和成 体的神经系统中发挥着最突出的作用 ：如细胞和轴突 导引 、自动调节细胞接触等，其配体Ephrin是细胞间 相互沟通的重要介导者，能够对神经细胞和内皮细胞 附着、成型、迁移等进行调节 。神经系统发育过程中， 生长锥的延长需要合适的吸引和排抑力以确保轴突生 长的正确方向。Ephrins作为主要的轴突导引分子，能 够通过Eph受体酪氨酸激酶介导的信号转导促进 发育 中的轴突生长锥吸引或排抑。
Netrins
Netrins 是轴突导向因子家族的一员，在 哺乳动物中Netrins的3个家族成员分别是 Netrin-1、Netrin-3、Netrin-4。
netrins家族分子在神经细胞迁移的导向中 既有吸引作用 ，又有排斥效应 ，主要取 决于与何种受体结合 ，与DCC（结肠癌 缺失蛋白）受体结合介导吸引作用 ；与 UNC-5受体结合介导排斥作用。
NGF能增加神经元存活的数目，防止胞体染色质溶解和促进神经 纤维的再生 。
其促进存活的机制主要表现在两个方面：一是保持细胞内适当浓度的钙，二是调 节细胞内氧化一抗氧化系统的分解平衡。促进许旺细胞产生BDNF，，CNTF等营 养活性物质。可防止轴突切断后运动神经元的死亡，对轴突再生起重要作用。
维持和促进发育中的交感神经细胞及来自神经嵴的感觉神经细胞 的存活、分化、成熟以及执行其功能。NGF可使胆碱能神经元的 cAMP活性明显升高，胆碱乙酰酶活性增高2倍，对脑细胞的正常 发育和功能维持有明显作用。
脑源性神经营养因子的作用及应用
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，也能挽救损伤的脊髓 运动神经元和感觉神经元。对病变神经元的存 活和轴突的再生起着十分重要的作用。BDNF 这种防止运动神经元在发育期间或切断轴突后 死亡的作用是 NGF所不具备的。
目前，国外已开始试用脑内注射脑源性神经营 养因子治疗某些神经系统疾病（如Parkinson病、 肌萎缩侧索硬化症等），其治疗有一定效果 。
神经营养因子高亲和力性受体 （Trk）
神经营养因子的高亲和性受体，包括酪氨酸 激酶A、酪氨酸激酶B和酪氨酸激酶C 3种受 体亚型。
酪氨酸激酶A是神经生长因子的受体, 酪氨酸 激酶C是神经营养素3的受体，酪氨酸激酶B 的最适配体为脑源性神经营养因子,也是神经 营养素4和神经营养素5的最适配体，以及神 经营养素3的第二配体。
NGF对中枢神经系统损伤后 神经再生的主要作用机制
NGF能促进生长相关蛋白 43(Growth-associated protein， GAP-43)的表达
GAP-43是神经组织特有 的一种糖蛋 白，对 神经的生长、发育 、再生以 及突触功能的维持和递质的释放都 起着重要作用。
NGF能促进突触素 p38的表达
各种粘附分子的结合能在细胞内启动信号的传递过程， 该信号途径可以与其它受体信号途径实现对接，有资 料表明，由神经细胞粘附分子介导的细胞信号传递在 细胞生长、分化和行为方面起重要作用。其在神经系 统方面的作用是调节神经元与神经外环境间的相互作 用，在神经发育和再生过程中与神经元的迁移，轴突 成束化及轴突延伸的路线有关。
神经营养因子高亲和力受体——酪氨酸 激酶受体酪氨酸激酶(tyrosine kinase，Trk) 受体
神经生长因子低亲和力受体
p75NTR
是一种相对分子质量为75 000的I型膜蛋白，是许旺 细胞在执行神经修复功能时产生的一种糖蛋白，属 于肿瘤坏死因子受体超家族的成员。
在不同的条件下神经生长因子低亲和力受体发挥完 全不同的生物学效应。一方面它与神经生长因子高 亲和力受体共表达时，二者结合成杂合二聚体，形 成神经营养因子的高亲和性受体，促进神经细胞的 存活与生长；另一方面，当神经生长因子低亲和力 受体单独表达时，它能以相同的亲和力与所有的神 经营养因子结合而诱导细胞凋亡。
其他
表皮生长因子、胰岛素样生长因子、上皮生长因子、肝素结合神 经突触促进因子、低氧诱导因子、基质细胞衍生因子、血小板衍 生生长因子、白血病抑制因子等
神经生长因子 （nerve growth factor，NGF）
产生及分布
神经生长因子 是Levi Montalcini（1952） 发现的,由小鼠颌下腺提取分离得到的。
神经营养因子 细胞因子 粘附分子 导向因子 抑制因子 神经保护因子（其他）
神经营养因子 (neurotrophic factor，NTF)
概念：
神经营养因子是一类能对中枢和周围神经发挥营养作 用的小分子肽类物质和蛋白质，能防止神经细胞的自 然死亡，维持神经元的正常功能，并在神经损伤后促 进神经再生。
细胞因子是同免疫细胞和某些非免疫细 胞活化合成并分泌的具有调节并介导免 疫炎症反应的小分子多肽或糖蛋白。
与神经再生相关的细胞因子主要有： 转化生长因子β（ TGF-β ）、白细胞介素
（IL-1,IL-2,IL-6,IL-10,IL-18）、肿瘤坏 死因子α （TNF-α ）等
转化生长因子β
TGF-β贯穿于神经损伤与修复的大部份过程 中，它与神经元神经纤维、许旺细胞的相互 关系，调节着受损神经的修复与再生。
bFGF对脊髓前角运动细胞和脊神经节细胞有保 护作用 ，有利于周围神经缺损后相应节段脊髓 前角运动细胞和脊神经节细胞的存活。
bFGF对周围神经纤维再生有促进作用 ，尤其 对再生神经纤维数量的增加有明显作用。
bFGF既能保护神经元胞体,又能促进周围神经 再生.对神经元有营养作用。
细胞因子(cytokine)
保护双重作用。
粘附分子
粘附分子是一类位于神经元表面及细胞外基质 中，介导细胞与细胞、细胞与细胞外基质间粘 附作用的膜表面糖蛋白，种类繁多，通常包括 整合素、钙依赖粘附素、免疫球蛋白超家族， 选择素以及某些尚未归类的分子。
一方面，粘附分子通过直接的粘附作用来引导 神经元，另一方面通过第二信使的级联放大在 细胞生理方面产生多种效应。
导向因子
在神经系统发育过程中，神经元的轴突 只有精确的抵达其目标位置才能形成具 有正常生理功能的神经网络。目前至少 已经确认了4类起重要作用的轴突导向 因子家族：semaphorins，slits，netrins 和ehprins。它们在指导轴突投射和神经 元生长迁移的过程中起着关键的作用， 同时也控制着中枢神经的再生。
TGF-β使许旺细胞分泌组织型纤溶酶原激活 剂的量减少使纤溶酶原激活剂抑制因子的量 增加，促进细胞外基质的沉积，诱导许旺细 胞基膜管的形成，促进轴突的生长，并参与 促进轴突的发生。
白细胞介素6
IL-6可促进神经元的存活，保护神经元，对抗神经损 伤，诱导神经元分化，调节神经递质合成，刺激星形 胶质细胞增殖。
特点
多功能性、协同性、相互依赖相互制约性、自分泌和 旁分泌性
神经营养因子分类
神经营养素
神经生长因子，脑源性神经生长因子，睫状神经营养因子，神经 营养素3，4，5，6，7，8，9，神经胶质细胞源性神经营养因子， 视网膜神经节细胞诱向因子、紫红素， Neuritin等