神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生物學(xué)作用及其應(yīng)用方法研究

周方倩

（遼寧何氏醫(yī)學(xué)院 遼寧·沈陽(yáng) 110136）

0 引言

神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子作為機(jī)體中一種多肽性的生長(zhǎng)因子，其主要通過(guò)機(jī)體分泌的方式產(chǎn)出，神經(jīng)因子主要作用于中樞以及外周的神經(jīng)元上，對(duì)兩者都能夠起到一定的支撐以及穩(wěn)固的作用，并且其對(duì)神經(jīng)元的再生以及分化能夠起到一定的調(diào)節(jié)作用，同時(shí)也能夠?qū)ν怀龅乃苄巫饔闷鸬揭欢ǖ墓π?，在現(xiàn)在的醫(yī)學(xué)臨床上，主要是應(yīng)用于一些老年性的疾?。ɡ夏臧V呆，腦萎縮，帕金森等）。據(jù)現(xiàn)在的研究表明，神經(jīng)因子按照其不同的因子種類可以分為三種不同的類型，主要包括蛋白質(zhì)類、小肽類以及多糖類，其中每一個(gè)種類的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子都可以發(fā)揮其特有的功效以及作用。在三種不同種類的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子之中，蛋白質(zhì)類是發(fā)現(xiàn)較為超前并且研究較多的一類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。在眾多的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子之中，神經(jīng)生長(zhǎng)因子是發(fā)現(xiàn)較早的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，其在1952年由Levi-Montalcini等發(fā)現(xiàn)的，并且關(guān)于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的研究表明，其能夠較好的促進(jìn)神經(jīng)元的生長(zhǎng)增殖，對(duì)神經(jīng)元的損傷能夠起到良好的改善以及修復(fù)的功效，在后來(lái)的研究中又發(fā)現(xiàn)，對(duì)于神經(jīng)生長(zhǎng)因子的體內(nèi)合成的路徑可以通過(guò)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的前體進(jìn)行加工合成，但是在生物學(xué)作用方面上來(lái)講，神經(jīng)生長(zhǎng)因子與神經(jīng)生長(zhǎng)因子前體是相反的生物學(xué)作用關(guān)系。在后來(lái)的研究中科研工作者們發(fā)現(xiàn)，腦源性的神經(jīng)生長(zhǎng)因子能夠有效的預(yù)防神經(jīng)元的死亡，這與之前的研究是相互對(duì)立的，在早期的腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的研究中，證明其作為一種中間的物質(zhì)不能夠發(fā)揮相應(yīng)的功效，所以基于現(xiàn)階段的研究的成果來(lái)看，無(wú)法對(duì)其影響的機(jī)制進(jìn)行較為全面的分析與梳理。所以，現(xiàn)階段的主要任務(wù)就是對(duì)神經(jīng)性的生長(zhǎng)因子能夠做出一個(gè)較為全面的了解，梳理其內(nèi)部的作用機(jī)制以及相關(guān)的修復(fù)機(jī)制，只有通過(guò)這樣的一種方式，才能更好的為科學(xué)提供全面的實(shí)際理論依據(jù)，加強(qiáng)人們對(duì)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生物學(xué)作用的理解。

1 神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生物學(xué)作用及其應(yīng)用

1.1 神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素因子是研究時(shí)間最為久遠(yuǎn)的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，至今關(guān)于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的研究已經(jīng)有40多年的歷史，在研究中發(fā)現(xiàn)，交感神經(jīng)、某些感覺神經(jīng)以及中樞膽堿能神經(jīng)元都可以作為與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子相互進(jìn)行作用的神經(jīng)元組件，并且這些相關(guān)的神經(jīng)元組件都是具有一定的執(zhí)行的通道，首先神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子與相互反應(yīng)的神經(jīng)元之間相互作用，促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生成，隨后生成的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子能夠被神經(jīng)的元軸突出進(jìn)行識(shí)別與攝取，最終通過(guò)體內(nèi)的運(yùn)輸體系運(yùn)送到胞體中，所產(chǎn)生的這些神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子就可以作為神經(jīng)元存活所必需的基本的物質(zhì)，所以，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成以及生長(zhǎng)起到了較為重要的作用。其次，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子換可以作為特定神經(jīng)元進(jìn)行分化、存活以及表達(dá)的主要表現(xiàn)形式，對(duì)于神經(jīng)元系統(tǒng)的構(gòu)建以及調(diào)節(jié)具有較為重要的功能和作用。神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子除了對(duì)神經(jīng)元的增殖和生長(zhǎng)具有顯著的作用之外，其在基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)以及臨床治療方面也有著較為重要的作用。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子雖然能夠?qū)Ω杏X神經(jīng)元軸突以及交感神經(jīng)進(jìn)行逆向的運(yùn)輸，但是并不能進(jìn)行運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元軸突的逆行運(yùn)輸，所以，對(duì)于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子來(lái)講，其不能夠?qū)\(yùn)動(dòng)神經(jīng)發(fā)揮應(yīng)用的作用。但是隨著研究的進(jìn)一步開展，有學(xué)者發(fā)現(xiàn)在大鼠胚胎的軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中能夠檢測(cè)到神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá)，并能夠?qū)μ禺愋缘南嚓P(guān)位點(diǎn)進(jìn)行有效的識(shí)別。但是軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元中的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子生成兩周之后，就會(huì)出現(xiàn)因子的衰減以及消失，當(dāng)大鼠的脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元受到損傷刺激之后，機(jī)體又能夠進(jìn)行神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子受體的表達(dá)。對(duì)于成熟大鼠來(lái)講，運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元不能夠進(jìn)行神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子產(chǎn)出的主要原因是由于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子受體較為缺乏或者受體的數(shù)量較少，受體的數(shù)量直接能夠決定神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的表達(dá)，所以受體的缺乏不能夠?qū)ι窠?jīng)營(yíng)養(yǎng)素因子的生成進(jìn)行有效的促進(jìn)，進(jìn)而導(dǎo)致體內(nèi)生成的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的量較少。但是當(dāng)其自身的神經(jīng)元受到一定程度的損傷后，就會(huì)刺激神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子受體mRNA的有效表達(dá)，從而促進(jìn)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生成，受體的數(shù)量劇增必然會(huì)伴隨著神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的生成，所以就能夠?qū)ι窠?jīng)營(yíng)養(yǎng)素因子起到產(chǎn)出促進(jìn)的作用。

1.2 腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是從豬的腦中分類里得到的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，它的主要功能主要表現(xiàn)在能夠促進(jìn)脊髓感覺神經(jīng)元的生長(zhǎng)與增殖，發(fā)揮主要作用的物質(zhì)為BDNF，該種物質(zhì)為促進(jìn)周圍以及中樞神經(jīng)元系統(tǒng)生長(zhǎng)的一種蛋白質(zhì)，研究表明，BDNF對(duì)多種神經(jīng)元的都具有一定的影響，主要影響表現(xiàn)在促進(jìn)神經(jīng)元的存活以及促進(jìn)神經(jīng)元的新陳代謝等等，對(duì)神經(jīng)元的分化以及再生作用能夠起到促進(jìn)作用。BDNF的促神經(jīng)增長(zhǎng)作用十分的顯著，它不僅能夠?qū)ι窠?jīng)嵴以及基板來(lái)源的神經(jīng)元具有促進(jìn)生長(zhǎng)的作用，其次對(duì)運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元也具有一定的營(yíng)養(yǎng)作用，同時(shí)作為一種治療因子來(lái)講，可以作為運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元衰弱以及缺失所引起的癥狀進(jìn)行有效的治療。并且，BDNF作為一種治療因子，在國(guó)外已經(jīng)開始了對(duì)其進(jìn)行臨床的實(shí)驗(yàn)佐證，現(xiàn)在的一些臨床試驗(yàn)可以表明，在整個(gè)中樞系統(tǒng)中，BDNF對(duì)多種神經(jīng)元的分化以及生長(zhǎng)都具有一定的維持以及促進(jìn)的作用，在臨床的許多治療經(jīng)歷中我們可以得出，其能夠有效的對(duì)坐骨神經(jīng)橫切后所造成的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元的死亡進(jìn)行有效的修復(fù)，能夠幫助機(jī)體進(jìn)行有效的自身恢復(fù)作用，對(duì)一些神經(jīng)性的疾病也具有一定的藥效，能夠有效的緩解由于神經(jīng)元的變化所造成的神經(jīng)系統(tǒng)的損傷。大腦發(fā)育的初期階段，BDNF的表達(dá)水平低下，但是隨著時(shí)間的不斷延長(zhǎng)，其表達(dá)的水平也逐步得意提升，不斷地發(fā)展成為大腦中分布最有廣泛的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。隨著科研能力以及研究?jī)x器水平的不斷提升，BDNF基因也相繼被克隆出，隨著人的BDNF基因被克隆成功之后，隨后BDNF基因可以從雞、小鼠、大鼠等動(dòng)物的基因進(jìn)行有效的克隆，并且，其編碼的氨基酸序列完全相同。對(duì)BDNF進(jìn)行克隆并研究之后發(fā)現(xiàn)，其與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的序列幾乎完全一致，具有高度的相似性。目前較多的臨床研究證明，其可以作為一種有效的轉(zhuǎn)基因藥物對(duì)人體進(jìn)行疾病的治療。目前臨床上的主要將其應(yīng)用于對(duì)紅和脊髓束軸突進(jìn)行治療，能夠有效的促進(jìn)其進(jìn)行再生以及運(yùn)動(dòng)效能的有效恢復(fù)上，還有臨床上將其用來(lái)轉(zhuǎn)染雪旺氏細(xì)胞，能夠有效的促進(jìn)雪旺氏細(xì)胞較高水平的BDNF的分泌，以用來(lái)進(jìn)行脊髓損傷的有效治療。

1.3 睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子主要是從雞的眼睛中分離得到的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，相較于神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子來(lái)說(shuō)，其本身與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子有許多的不同之處，主要的不同之處表現(xiàn)在分子結(jié)構(gòu)以及生物學(xué)活性上的不同，并且其與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子不屬于同一個(gè)神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)素家族。隨著近年來(lái)對(duì)睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的研究發(fā)現(xiàn)，睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子對(duì)細(xì)胞的因子的研究提供了可能，并且其能夠較為有效的促進(jìn)多種神經(jīng)細(xì)胞的增長(zhǎng)繁殖，對(duì)神經(jīng)細(xì)胞的增殖具有一定的促進(jìn)作用，其作用還表現(xiàn)在神經(jīng)系統(tǒng)分化以及神經(jīng)系統(tǒng)的損傷以及修復(fù)上。這就能夠表明，在神經(jīng)元的培養(yǎng)上，睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子有較強(qiáng)的促進(jìn)功效，其不僅能夠神經(jīng)元的生長(zhǎng)提供充足的營(yíng)養(yǎng)，并且能夠有效的組織神經(jīng)元的退行性喪失。在臨床上，主要將睫狀神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子應(yīng)用于帕金森病、艾滋病的治療。其不僅僅可以應(yīng)用于臨床的生物治療，并且能夠?qū)σ恍┠[瘤細(xì)胞起到一定的抑制作用，從而保護(hù)機(jī)體不會(huì)受到癌細(xì)胞的攻擊，從而造成細(xì)胞的損傷。

1.4 膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子

膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子是在1993年6月由美國(guó)synergen生物技術(shù)公司人工合成的，成功發(fā)現(xiàn)了該種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子并對(duì)其進(jìn)行了有效的基因克隆，得到了膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。在研究的開始，認(rèn)為其實(shí)一種特異性較強(qiáng)的多巴胺能神經(jīng)元營(yíng)養(yǎng)因子，隨著科學(xué)的不斷進(jìn)步以及發(fā)展，現(xiàn)在對(duì)于膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的定義多為其是一種對(duì)膽堿運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元等有較強(qiáng)作用的一種神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子。根據(jù)現(xiàn)有的測(cè)試資料表明，對(duì)序列進(jìn)行測(cè)試發(fā)現(xiàn)，人和鼠的氨基酸序列具有93%的同源性。并且臨床的研究中可以得出，其主要的生物學(xué)作用主要表現(xiàn)在對(duì)DA能神經(jīng)元的作用上，能夠有效的特異性促進(jìn)腦多巴胺神經(jīng)元的存活率，對(duì)黑質(zhì)紋狀體多巴胺能系統(tǒng)也具有一定的修復(fù)以及保護(hù)的功效。膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子在大腦內(nèi)的分布較為廣泛，不僅僅在D區(qū)存在，并且在非DA區(qū)也有膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的產(chǎn)生，所以其對(duì)神經(jīng)元的膽堿能運(yùn)動(dòng)神經(jīng)性疾病具有一定的治療價(jià)值。隨著研究的不斷的深入，對(duì)膠質(zhì)細(xì)胞源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的認(rèn)識(shí)也較為全面，所以對(duì)其能給身體帶來(lái)的神奇功效也值得去探索，對(duì)神經(jīng)元的調(diào)節(jié)作用不僅僅局限在單個(gè)神經(jīng)元方面，對(duì)不同時(shí)期的神經(jīng)元也具有一定的功效以及調(diào)節(jié)作用。