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神經組織修復中神經營養因子BDNF的運用論文
0引言
神經營養因子是除開神經組織所需的營養物質之外的一種特殊營養因子,不僅使神經生存的支持,而且能誘導神經元突起生長,保障神經元存活、遷移、分化以及與其他細胞建立功能性聯系,同時對成熟神經元進行功能調控,對損傷和病變神經元進行保護,促進必需因子再生。
1周圍神經修復
周圍神經的再生修復需要適宜水溫微環境,神經營養因子在整個再生修復過程中起到重要作用。神經營養因子可根據作用分為促進突起生長因子和神經元營養因子,多數因子所具有的作用往往不止一種。周圍神經受損后,背根神經節的tr A及P75的表達下降,NGF對感覺神經元神經肽的表達進行調節,此時,外源性的給予NGF不僅能維持神經再生,而且能降低神經細胞的死亡,從而使trk A的表達提高[1];NGF也對運動神經元有髓神經纖維的再生有較大影響,曾有相關研究報道內源性NGF可能是促進感覺神經元的出芽的原因之一,提供NT~3能使DRGtrk C及P7的表達得到恢復,提供NT~3給切斷的坐骨神經對再生軸突數量及速度的增加有促進作用,NT~3除了對感覺神經元有較大影響,還對DRG中的其它細胞有效。提供BDNF給切斷的坐骨神經可增粗再生軸突直徑,增厚髓鞘。
2中樞神經的再生修復
近年來,中樞神經系統的修復研究取得了較大進展,通過對中樞神經系統的不斷改善,中樞系統的再生修復逐漸明朗。在中樞神經的修復過程中,神經營養因子具有重要作用,最早發現的神經營養因子是NGF,自NGF發現以來,陸續有發現了多種神經營養因子,相關研究顯示[2],在肌梭形成時,運動神經元對NT~3m RNA的表達水平得到提高,實驗室NT~3基因靶突變純合子小鼠出現嚴重的肢體運動障礙,這種現象與肌梭和腱梭的缺失有關。NT~3不僅對離斷的皮質脊髓束的側芽有促發作用,而且對分化視網膜前體細胞以及剛分化的神經元的成熟有促進作用CNTF是能保障神經元存活和分化的營養因子,對受損的運動神經元有保護作用,地各種前體細胞的繁殖和分化也有促進作用。近年來,損傷的神經系統修復相關研究有了較大的進展,有望用于神經疾病的臨床治療。
3 BDNF
1982年Barde從豬腦提取液中獲得的腦源的神經營養因子BDNF,BDNF的基本功能在于對神經元的存活和突起生長進行促進,并參與調節神經元的存活和分化,在進一步的研究中發現,BDNF對外周神經的修復也具有重要作用,其參與大腦皮質發育的神經分層過程[3].中樞神經系統中的BDNF合成場所主要在神經元內,合成后由軸突向突觸運輸,經過特異性受體作用靶組織使之功能進行發揮。在感覺神經元中的BDNF還可以通過自分泌和旁分泌方式對周圍神經元進行營養供應。BDNF對中腦多巴胺能神經元的存活維持有直接作用,向治療帕金森氏病的領域進行發展。在神經系統損傷后,BD~NF與中樞神經系統相同,均具有促進神經再生的作用。神經元胞體發生潰變、軸索和髓鞘碎裂,此時髓鞘的雪旺細胞可以產出大量BDNF,相應的外周神經元對BDNFm RNA的表達也隨之增多,相關研究發現,在脊髓損傷后,損傷部分的BDNF免疫呈陽性反應的星形膠質細胞明顯增多,小膠質細胞、巨噬細胞的數量也顯著增多。
這些膠質細胞通過生成BDNF來進行修復的可能性較大。除了內源性BDNF具有修復作用之外,外源性BDNF也具有相似的作用。相關研究發現[4],由鞘內注射BDNF對脊髓神經功能的恢復具有積極作用。神經元在被切斷軸突的情況下是無法進行運輸的,從而無法利用神經營養物質,因此神經斷端局部神經營養物質的總量不足,無法有效支持神經軸突的存活及再生。加入外源性神經營養物質,使微環境中的神經營養因子持續高濃度,這樣一來,不僅神經元存活得到支持,而且能誘導再生的軸突沿著神經營養物質的濃度梯度生長。除此之外,在神經生長方向的相關研究中,發現BDNF激發鈣離子內流,使神經纖維向再生方向傳導,神經細胞外的BDNF可以使非選擇性陽離子通道IRPC開放,導致前端生長錐內的鈣離子濃度上升,從而使神經纖維朝向濃度較高的BDNF一側生長,經過結合受體蛋白,使信號分子的連鎖反應激活,從而在細胞內有微量鈣離子被釋放出來,這些鈣離子對打通細胞膜上的陽離子通道TRPC具有直接作用,進而引入神經轉向所需的大量鈣離子。
某一類神經因子缺乏或失常就會造成神經系統疾病,因此,對神經營養因子在神經組織修復中的應用研究具有重要意義。隨著相關研究的進一步深入,神經營養因子在神經組織修復的臨床治療中有望開辟新的道路。
參考文獻:
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