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1、腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子與脊髓損傷修復(fù)作用的研究胡秋芳盛天昕(四川省樂山市樂山職業(yè)技術(shù)學(xué)院護(hù)理系四川樂山614000)【中圖分類號】R745.4【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A【文章編號】1672-5085(2012)15-0161-03【摘要】腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子(brainderivedneurotrophicfactor,BDNF)是祌經(jīng)營養(yǎng)因子家族中的一員，其生物學(xué)效應(yīng)十分廣泛，可促進(jìn)中樞及周圍神經(jīng)元的生長、存活及分化。至今，對BDNF的研究已較為深入，尤其是其對脊髓損傷修復(fù)的作用。因此，木文就BDNF的生物學(xué)特性及其在脊髓損傷修復(fù)作用的研究作一介紹。【關(guān)鍵詞】神經(jīng)營
2、養(yǎng)因子脊髓損傷腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子1腦源性祌經(jīng)營養(yǎng)因子的生物學(xué)特性1.1BDNF的分子結(jié)構(gòu)及生化特性腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子是1982年德國神經(jīng)生物學(xué)家Barde等從豬腦中提取的含量較低的小分子堿性蛋白質(zhì)，其氨基酸編碼序列與祌經(jīng)生長因子(nervegrowthfactorfamily,NGF)序列驚人的相似，故BDNF被歸屬為神經(jīng)生長因子家族成員。其主要以兩個(gè)成熟的亞基通過非共價(jià)連接的同源活性二聚體形式存在，每個(gè)亞基初合成時(shí)含252個(gè)氨基酸殘基,經(jīng)修飾后形成含119個(gè)氨基酸殘基的成熟BDNF,分子量為13kD,等電點(diǎn)為9.99。BDNF最初是以忪、短前體形式存
3、在的，現(xiàn)研究證實(shí)至少存在三種proBDNF。后來研究發(fā)現(xiàn)BDNF以proBDNF形式在內(nèi)質(zhì)M合成后轉(zhuǎn)運(yùn)至高爾基體，胞內(nèi)的proBDNF或經(jīng)福林蛋白酶、前體轉(zhuǎn)換酶的剪切修飾成BDNF,然后分泌到胞外；胞內(nèi)的proBDNF也可直接分泌到胞外，經(jīng)胞外水解酶剪切成BDNF1］。但目前關(guān)于BDNF究竟是以成熟形式直接分泌還是以前體proBDNF分泌一直尚未闡明。1.2BDNF及其mRNA在組織的分布研究發(fā)現(xiàn)，BDNF分布于不同的組織中，但主要分布在CNS，其廣泛存在于腦內(nèi)各區(qū)域，包括大腦皮層、海馬、紋狀體、下丘腦、腦干和小腦，.其中在海馬和皮層中含量最高。在脊髓
4、BDNF則廣泛分布于脊髓灰質(zhì)，尤其是腹角運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元，在白質(zhì)的一些軸索和膠質(zhì)細(xì)胞也冇分布。但BDNF與mRNA的分布也存在不一致的現(xiàn)象。此外，BDNF還分布于其它細(xì)胞中，比如心、肺、骨骼肌及內(nèi)耳等組織細(xì)胞及部分衛(wèi)星細(xì)胞及血旺氏細(xì)胞。1.1BDNF的受體及作用途徑BDNF主要是通過與相關(guān)受體結(jié)合而發(fā)揮其促進(jìn)神經(jīng)元存活等相關(guān)生理作用的。BDNF的受體奮兩類:高親和力酪氨酸激酶受體trk和低親和力的p75NTFs(p75neurotrophinreceptor,p75NTR),其中前者包括trkA、trkB、trkC,其中trkB是BDNF特異結(jié)合的受體［2］
5、。trkB是一種跨膜蛋白，具有胞外區(qū)、跨膜區(qū)和胞內(nèi)區(qū)，K胞內(nèi)區(qū)為受體酪氨酸激酶區(qū)。當(dāng)配體與受體結(jié)合后可激活酪氨酸激酶。trkB有全長型和截短型，二者的配體結(jié)合區(qū)和跨膜區(qū)結(jié)構(gòu)相同［3］。在CNS中，BDNF主要在神經(jīng)元合成，通過軸漿運(yùn)輸與特異性受體結(jié)合后在靶組織發(fā)揮其作用。在細(xì)胞表面，BDNF則與trkB結(jié)合后，促進(jìn)trkB冋源二聚體的形成，然后激活酪氨酸激酶，使受體蛋白質(zhì)磷酸化。活化的trkB再依次激活多種蛋白和酶，并將信號由胞質(zhì)轉(zhuǎn)導(dǎo)入細(xì)胞核內(nèi)，最終導(dǎo)致基因表達(dá)的改變，從而產(chǎn)生多種生理學(xué)和形態(tài)學(xué)的改變。而低親和力的P75的作用在于能增強(qiáng)BDNF與trk
6、B的結(jié)合率，有利于神經(jīng)末梢攝取和逆轉(zhuǎn)運(yùn)BDNF。研究表明，神經(jīng)損傷后在髓鞘的形成過程中BDNF通過與trkB和p75受體結(jié)合可促進(jìn)髓鞘的形成。2腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子與脊髓損傷修復(fù)的作用脊髓損傷(spinalcordinjury,SCI)是指由于外界直接或間接因素導(dǎo)致脊髓損傷，在損害的相砬節(jié)段出現(xiàn)各種運(yùn)動(dòng)、感覺和括約肌功能障礙，肌張力異常及病理反射等的相應(yīng)改變。早期許多學(xué)者認(rèn)為CNS是固定不變的，當(dāng)受到損傷后將難以再生。直到1958年Liu和Chambers研究發(fā)現(xiàn)成年哺乳動(dòng)物CNS損傷后仍具有可塑性后，大量研究證實(shí)神經(jīng)營養(yǎng)因子在脊髓損傷修復(fù)中發(fā)揮著及蘇重
7、要的作用。SCI損傷后神經(jīng)功能的障礙主要由原發(fā)性脊髓損傷和繼發(fā)性脊髓損傷引起，由于原發(fā)性損傷造成的脊髓神經(jīng)元的死亡是不可逆的，所以采取的冇效治療措施是減少繼發(fā)性損傷。Tator和Fehlings［4］發(fā)現(xiàn)繼發(fā)性神經(jīng)元的死亡奮16%?50%是神經(jīng)元的凋亡，而神經(jīng)營養(yǎng)因子的缺乏所造成的局部微環(huán)境障礙是脊髓損傷后神經(jīng)元凋亡的關(guān)鍵因素。而BDNF是一種重要的感覺和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元營養(yǎng)因子，其在CNS發(fā)育過程中對神經(jīng)元的生長、存活、分化和維持神經(jīng)元的正常生理功能起重要作用。它不但能抵抗損傷性刺激、促進(jìn)神經(jīng)元再生、保護(hù)缺血、缺氧的神經(jīng)元，還能刺激誘導(dǎo)軸突再生，促進(jìn)神經(jīng)通
8、路及抑制神經(jīng)元的凋亡。2.1BDNF在SCI后的表達(dá)據(jù)報(bào)道，無論是發(fā)育中的脊髓還是成年脊髓損傷
