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神经营养因子受体的研究进展

神经营养因子受体的研究进展
神经营养因子受体的研究进展

神经营养因子受体的研究进展

(作者:___________单位: ___________邮编: ___________)

【关键词】神经营养因子;受体;信号转导

神经营养因子家族在神经细胞的生长发育、保护修复过程中起着极其重要的作用。而神经营养因子受体是启动信号转导,产生生物学效应的重要物质。根据同源性大小、基因表达部位和蛋白作用的专一性以及信号传递机制的不同,可将神经营养因子分为三个家族:神经生长因子家族、睫状神经营养因子家族和胶质细胞源性神经营养因子。本文从结构、功能、信号传递机制等方面,对其相应受体的最新研究进展作一综述。

1 神经生长因子家族受体

主要成员为神经生长因子(NGF),脑源性神经营养因子(BDNF),神经营养素3(neurotrophin3,NT3),神经营养素4/5(neurotrophin4/5,NT4/5)。这些因子最具有代表性的受体为高亲和力受体(Trk)和低亲和力受体(p75NTR),p75NTR受体隶属于肿瘤坏死因子受体家族。

1.1 Trk受体

1.1.1 Trk结构 Trk受体家族包括TrkA(p140Trk,主要结合NGF)、TrkB(p145Trk,主要结合BDNF、NT4/5)和TrkC(相对特异的结合NT3) 。它们在发育的不同时期、不同组织的神经细胞表达不同,而神经生长因子家族的生物学效应主要由高亲和力受体介导,使其表达具有明显阶段特异性和组织特异性。

Trk的细胞膜外结构包括独特的IgG C2区及富含半胱氨酸、亮氨酸的重复结构,以往研究证实生长因子的结合部位位于第二个免疫球蛋白样重复序列上,它的氨基酸排列顺序决定了不同的Trk 受体的特异性及与不同的生长因子的亲和力大小不同。近期Ultsch 〔1〕已成功探测出各Trk受体上与配体结合部位的晶体结构;此外,Wiesmann等〔2〕也已经公布了NGF与TrkA结合部位的结构,此结构包括两部分:一部分是所有神经营养因子所共有的保守模序,另一部分是TrkA所特有的。膜内结构为酪氨酸激酶及短的C末端,当生长因子与其特异性受体结合后,即可促使受体募集,形成多聚体,受体酪氨酸激酶即被激活,催化受体自身特定序列的酪氨酸残基磷酸化。磷酸化的酪氨酸残基及两侧的短序列即可与胞浆中具有Src 同源性结构域的信号传递分子特异性识别并结合,广泛连接多种信号成分,激活不同的信号传递途径。

1.1.2 Trk的功能 TrkA被位于1号染色体上的原癌基因编码,是一种分子量为140 kD的跨膜蛋白质。人类的TrkA几乎表达于神经系统的所有细胞,以及其他结构细胞和免疫、内分泌系统中的非神经

细胞。当NGF与TrkA结合后,诱导细胞的增殖、分化和存活,抑制凋亡,增加神经元的兴奋性并诱导表达TrkA的细胞释放介质。

BDNF绝大部分通过与TrkB受体结合实现其神经功能,当二者结合后诱导TrkB受体的二聚化、磷酸化,激活胞内的酪氨酸结构域,引发信号传导从而实现其生物学效应。在啮齿类动物中发现了TrkB的三种亚型:全长型TrkB.FL、缩短型TrkB.T1和TrkB.T2,这三者具有不同的信号传导功能。

缩短型缺少胞内酪氨酸激酶结构域,但在胞内却有不同的短小尾部,缩短型受体的生物学活性与这些尾部息息相关〔3〕。最近研究人脑TrkB基因发现了一种新异的亚型TrkB T Shc,这种亚型主要表达于人脑。TrkB T Shc的跨膜区域包含一个Shc结合区域,这与TrkB.FL非常相似,但它缺乏胞内的激酶区域,且有一个独特的缩短型的C端。

全长型和缩短型的TrkB共同表达于中枢神经元,但有趣的是这两种形式的亚型似乎有着不同的功能。TrkB.T1和TrkB.T2至少有两种功能,作为配体限制分子控制神经营养因子的区域有效性或作为神经营养因子对异二聚体反应的负显相受体〔4〕。最近的研究发现缩短型受体在一些细胞中与发育、记忆和损伤变化有着潜在作用。如过度表达TrkB的小鼠长时程记忆受到影响但海马长时程增强

(LTP)却正常;TrkB激酶结构域缺陷的小鼠表现严重的感觉神经元缺失,这说明了缩短型受体可以通过干扰催化型TrkB受体来影响神经元的存活〔5〕。有报道在成年鼠的海马内轴突萌发时或经过长期的地塞米松治疗可以诱导非催化性的TrkB〔6〕,尽管如此,BDNF与缩短型受体结合并不影响基因表达。

BDNF和TrkB的基因表达根据不同年龄和功能的需要而改变。在海马、皮质和小脑颗粒神经元细胞中BDNF可以下调TrkB的表达,但在神经母细胞瘤细胞中BDNF可以在几秒中内上调TrkB的表达。TrkB.FL和缩短型TrkB.T1的共同表达可以导致细胞表面TrkB.FL水平下降,这说明TrkB.T1可以削弱全长型受体生物学功能的发挥。因此全长型和缩短型受体的比例对于各种神经网络的发育、成熟和维持具有重要的作用。而且,TrkB受体对各种实验和生理条件非常敏感,任何损伤、应激等都会造成TrkB受体水平的改变〔7〕。

在神经营养因子家族中NT 3 较家族其他成员发现较晚,且具有一些特殊性质,目前NT3正成为该领域的一个研究热点。NT 3 在神经系统的发育和分化过程中,在调节神经元活动、神经损伤以及在非神经系统中都起重要的作用。NT3可阻止胚胎期和出生后运动神经元细胞死亡,可支持感觉和运动神经元的存活。在体外,NT3可促进肠神经元和神经胶质的发育。NT3的作用主要通过Trk 来实现,尤其是TrkC受体。实验证实TrkC缺陷的小鼠四肢骨骼肌的

脊髓本体感受器传出神经完全缺失〔8〕。

1.1.3 Trk的信号转导许多体外实验证明激活Trk可以积极地影响神经元的功能,只有持续性的激动TrkA才能维持交感神经的存活,这些正性作用需要通过小GTP结合蛋白Ras和有丝分裂原激动蛋白MAPK的PI3K通路来实现。

对于许多依赖Trk受体生长的神经元,PI3K起了极其重要的作用。激动Trk依赖性的PI3K可以是Ras依赖性的或是非Ras依赖性的。对许多神经元来说Ras依赖性通路是神经营养因子促进神经细胞生长的重要路径,Ras/ PI3K/ PKB 组成了神经元存活的主要信号转导途径,抑制Ras可以发现NGF介导的PI3K活性减弱。非Ras依赖性需要Shc Grb2复合物来连接胰岛素受体底(IRS)1,IRS2和 (Gab1),使得PI3K接近底物。 PI3K产生磷酸酯类从而诱导胞膜PDK1及其底物PKB的聚集。特别值得一提的是PKB是PI3K诱导神经元存活的关键中介因子,是不同促存活信号转导的汇合点。PKB使底物磷酸化进而控制神经生长,这些底物包括Bcl2家族成员Bad、Caspase 9、IkB激酶、糖原合酶激酶3(GSK3)以及Forkhead(FKHR)家族成员。

研究发现Trk受体亦可以负性地影响神经元的存活,如激动TrkA受体可引起成神经细胞瘤的死亡〔9〕;BDNF引起皮质神经元的坏死,抑制TrkB可以阻止此作用。研究显示BDNF与TrkB结合后

能引发一股Na+流〔10〕,这说明神经兴奋性的提高对Trk的负性作用有一定的促进作用。但如何激动Trk受体进而负性影响神经元的存活需要进一步的研究与探讨。

Trk信号转导的另一途径是Ras MEK MAPK。该信号转导途径在神经元内有许多作用,包括突触的可塑性、LTP效应和维持存活〔11〕。MEK诱导的存活信号转导途径的主要作用是对受损神经元的保护,而不能维持缺乏NTs 时神经元的存活。MEK通过刺激抗凋亡蛋白的表达来促进存活,包括Bcl2和cAMP应答元件结合蛋白CREB 〔12〕。当衔接蛋白Shc与磷酸化的Trk第490位酪氨酸结合后通过Grb2、FRS2和SOS激活Ras,并引起下游信号转导通路包括c Raf/B Raf/ERK1/ERK2 和 p38MAPK的依次激活。近来的研究发现ERK激活RSK,继而p38MAPK和RSK使CREB磷酸化是影响神经元存活的一条重要途径〔13〕。

此外,由于Trk羧基末端的磷酸化的Y785为PLCγ1提供了结合位点,所以Trk可以磷酸化且激活PLCγ1,后者可以水解磷脂酰肌醇酯产生DAG和IP3,IP3诱导Ca2+的释放从而提高胞内Ca2+的水平,进而激发了多条由Ca2+控制的信号转导途径;而DAG 激活蛋白激酶C (PKC)δ, PKCδ可以激活ERK级联反应从而促进轴突生长〔14〕。

激动Trk受体可以对p75NTR受体介导的信号转导产生重大的影响,如可以通过影响p75NTR而抑制Jun激酶的级联反应和鞘磷脂的水解,但不诱导NFκB的级联反应。在交感神经中激动Ras 可以抑制Jun激酶级联反应,从而抑制p53NTR依赖性凋亡途径的激活。因此,Trk信号转导很大程度上抑制了p75NTR的前凋亡作用,而p75NTR激动NFκB协同了Trk的促存活作用〔15〕。

1.2 p75NTR受体

1.2.1 p75NTR的结构 p75NTR属TNF受体/Fas/CD40 受体超家族,为跨膜糖蛋白,其膜外部分为4个重复的富含半胱氨酸的带负电荷区。人类p75NTR前体包含一个可溶性28氨基酸信号肽,这个信号肽在p75NTR插入细胞膜时从分子脱离,形成一个399氨基酸跨膜蛋白。这个蛋白的细胞外结构域被N糖基化,其近膜结构域亦被多重糖O基化或被称为“茎”结构域。p75NRT膜外结构域部分为4个重复的富含半胱氨酸的带负电荷区,且膜内结构域包含一个80氨基酸的死亡结构域,这些特征均标志着p75NTR隶属于肿瘤坏死因子受体家族。在成熟蛋白中膜内结构域中的半胱氨酸279被十六酰化,多重丝氨酸和苏氨酸被磷酸化。有选择性的剪接及合成后的蛋白水解形成了各种各样的截断的p75NTR亚型。这些p75NTR合成后的分子如何改变及其功能是当今研究和争议的热门内容。

尽管p75NTR和TNF受体家族的其他蛋白有相似之处,p75NTR在有些方面是独一无二的。如其他死亡受体家族成员结合三

聚体配基,而p75NTR却结合NGF同二聚体。或许受体配体化学剂量学中最不寻常的发现便是二聚体NGF与p75NTR的结合却阻止受体二聚化的形成。这种单体受体分别于两个不同的位置结合NGF,在对称体NGF上各占一面,但每个p75NTR单体结合NGF均需要NGF二聚体的共同作用。另外,p75NTR结合NGF二聚体的结合位点都是神经营养因子家族蛋白的高度保守的残基。

综上所述,p75NTR可以被划分为三个结构域:结合神经营养因子的胞外结构域、跨膜结构域和包含有类似于TNF受体家族“死亡结构域”的胞内结构域。跨膜区域存在一个g分泌酶切割位点,最近有证据说明NGF与p75NTR的胞外结构域结合可以引发又分泌酶介导的完整受体的分裂。这种现象引起了人们的兴趣,因为近期发现这种分裂是由于在神经营养因子缺失时胞内结构域的活动所引起的〔16〕,且被去除p75NTR的小鼠在外显子3中存在大量缺失且表达p75NTR的胞内结构域。

1.2.2 p75NTR的功能 p75NTR的功能最先开始时被定位为协助Trk受体,最常为人们所知的是p75NTR对TrkA的辅助功能。这两种受体均被称为NGF受体。当这两种受体单独结合NGF时,其结合位点相距109M;当结合可同时表达这两种受体的细胞时,可形成独特的只相距1011M的结合位点。这些发现说明了p75NTR和Trk之间的联系,并产生了一种观念,即包含p75NTR和Trk的复合物被称为高亲和受体,而单独的p75NTR则被称为低亲和受体〔17〕。在许多通

过Trk/p75NTR的信号传导体系中,需要其他蛋白质的参与,其中包括MAGE家族〔18〕。

最近的研究表明,p75NTR除了与Trk之间的交互作用之外还可以单独行使其他的功能。作为TNF受体中的一员,p75NTR可以诱发或阻止凋亡的产生。在一些体系之中,单纯p75NTR自身可以诱导细胞死亡,但当与NGF结合后却可以防止细胞死亡,p75NTR也因此被称为营养因子依赖性受体〔19〕。在另一些系统,p75NTR Trk 是前凋亡性的〔20〕,而其他的TNF家族的成员却显示了相反的功能。不同的因子与p75NTR结合,激活了不同的信号传导系统。

在小鼠体内,外显子4的完全突变可以导致p75NTR的缺失,可以观测到p75NTR缺失的小鼠基底前脑胆碱神经元的数量持续增加〔21〕、周围神经的大小和数量减少、大血管膨胀甚至破裂〔16〕。以上的现象均可以说明p75NTR在中央和周围神经系统以及血管系统维持细胞存活的作用。

除了维持细胞的存活,p75NTR在调节轴突生长中也起了很重要的作用,这是由于NGF与p75NTR结合阻止了p75NTR与Rho GTPase 的结合,从而阻止了由Rho介导的抑制神经轴突生长的作用,因此也可以说NGF间接的增强了轴突的生长〔22〕。

髓鞘诱导的抑制轴突的生长可能通过p75NTR及其对Rho 的作用而实现。髓鞘相关糖蛋白通过神经节苷酯GT1和p75NTR的复合物以及敌敌畏受体来激动Rho,从而抑制了神经轴突的生长。活化的Rho使细胞中的肌动蛋白聚合,从而使细胞骨架变的更加坚硬,但这个改变却阻止了轴突的延伸。这也说明了p75NTR不仅在决定细胞生死时起到重要的作用,而且也在决定轴突生长的可塑性上起了重要的作用〔23〕。

有证据显示,p75NTR NGF参与调整发育中的神经系统的神经递质选择。另外,p75NTR与MAGE家族成员或类MAGE蛋白包括necdin、NRAGE、类necdin蛋白发生交互作用,这些交互作用在决定p75NTR单独行使功能还是作为TrkA的协助因子时产生作用〔24〕,而且可以调整E2F1转录因子诱导的凋亡和细胞周期的进行〔22〕。

最新的研究显示,相对于细胞存活和轴突再生,神经迁移可能也是p75NTR的一个功能。实验发现,鼠脊索成神经细胞表达高亲和力受体TrkA,并在低浓度的NGF的诱导下沿化学梯度直接发生迁移;与神经元相反,发育期的施旺细胞表达低亲和力受体p75NTR,其在经NGF处理过的去神经支配组中的迁移速度比未用NGF处理组快。发育期间,p75NTR对施旺细胞的迁移具有重要意义,p75缺陷的幼鼠从背根神经节迁移出来的施旺细胞明显减少〔25〕。

1.2.3 p75NTR的信号转导 p75NTR最常为人们所知的功能是作

为一个受体和它的配体一起引发信号传导。当p75NTR对配体结合特定受体(如NGF结合TrkA,BDNF结合TrkB)起辅助作用时,它本身并不改变信号传导的途径,而是可以增加特定受体与其同源配体的亲和力。在这种情况下p75NTR不作为独立的信号。

当细胞不表达Trk受体或p75NTR与Trk之比大于10∶1时,p75NTR可以与NGF结合独立介导信号传导,有多种不同的路径。如同许多其他肿瘤坏死因子家族的成员,p75NTR通过NFκB的激活和易位来传导信号。但是一些研究却发现,与其他肿瘤坏死家族成员不同的是p75NTR不能直接激活NFκB,产生的p65的水平也比与其他TNF受体结合时产生的低。另一方面,衔接蛋白如RIP2与p75NTR的死亡结构域连接时可以辅助依赖NGF的NFκB的核转运,从而将促进细胞死亡的信号变成细胞存活的信号。转染负显像的RIP2使NFκB的激活和易位减少,并且使细胞死亡的数量增加。这使人们认识到RIP2和类似蛋白的突变可以引起由于细胞生存或死亡信号的改变而诱发的混乱。在此体系中p75NTR通过激活NFκB,诱导形成氧化亚氮受体起到反凋亡的作用〔26〕。

与之相反的是,p75NTR的前凋亡作用是由细胞类型和凋亡激动所依赖的信号途径控制的。在皮质少突胶质细胞中,NGF所引发的凋亡通过caspase9相继激活Rac1、MAPKKK、MAPKK、JNK和c jun。在过度表达p75NTR神经细胞中,凋亡的产生通过JNK依赖

的机制;而在表达较少时,通过c Jun独立机制引发凋亡。在 PC12嗜铬细胞瘤细胞中,p75NTR通过介导的PI3/PKB途径而引发生长停滞〔27〕。

人们已越发清醒的认识到p75NTR发挥作用不仅需要与神经营养因子结合,而且需要完整的胞外结构域。最近的研究表明在p75NTR缺陷的PC12细胞中,单独p75NTR的胞内结构域有恢复氧化应激的功能〔27,28〕。

2 胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)受体

2.1 GDNF受体结构 GDNF家族受体由两类亚基组成,由糖基

磷脂酰肌醇键锚定的可与GDNF成员高度亲和的膜受体GFRαs亚基和由原癌基因c ret 编码的一种跨膜酪氨酸激酶受体RET亚基,GFR αs亚基又包括4个亚型,即GFRαs1~4。GDNF通过与GFRα1~4 特异性结合后激活RET蛋白,三者形成复杂的受体复合物进行胞内信号的转导。

GFRα1、GFRα2、GFRα3都有3个富含半胱氨酸区域,每个区域之间由保守性不强的氨基酸连接。且C端的最前方是3个小氨基酸,形成一个糖基磷脂酰肌醇结合位点锚定于细胞膜外表面。RET 基因作为一个原癌基因被发现,其编码物含有一个与其他受体酪氨酸激酶 PTK类似的跨膜酪氨酸激酶结构,胞外域含有4个纵排的重复钙黏连素样区域〔29〕。所以,RET是一种跨膜受体酪氨酸激酶。

2.2 GDNF受体的功能在GDNF 家族成员的受体系统中,GFR α和RET 蛋白有着明显不同的分工。RET不能与GDNF结合,在系统中起信号转导作用;RET 可以与GDNF高度亲和,但却不能代替RET 蛋白进行胞内信号的传递。

GDNF效应的发挥依赖于与其受体的结合,即GDNF受体的存在是各种神经元对GDNF产生应答的前提,这在许多实验中已经得到证实。最先发现GDNF的功能即是它对多巴胺能神经元的营养作用,后来众多的研究也大多集中于此并得到了一致的结果,即GDNF对多巴胺能神经元有特异性营养作用,是一种有效的多巴胺能神经营养因子〔30〕。GDNF可以减少培养的多巴胺能神经元的凋亡,增加多巴胺能神经元存活的数量及其对多巴胺的摄取,增大多巴胺能神经元的体积并促进其轴索的延伸,还可以保护或减轻MPP+对多巴胺能神经元的毒性攻击。研究还发现GDNF与其受体结合还具有运动神经营养功能。此外对自主神经元和感觉神经元同样也有营养作用,且能促进培养的交感、副交感神经元的存活〔31〕。

2.3 GDNF受体的信号转导通路 GDNF受体首先与具有高度亲和力的GFRαs结合,引起GFRαs的二聚体,但GFRαs固定于细胞膜的外层,没有跨膜部分,故其不能发出传导信号。二者结合后可发挥协同作用,促进GFRαs与RET蛋白的结合,进而激活RET蛋白的磷酸化,而RET蛋白磷酸化后则可以激活下一步细胞内的信息传导通路,主要通过Ras和磷脂酰肌醇3激酶进行信号的传导。Ras激活

后,其下游的信息传导即Ras MAPK途径在磷脂酰肌醇3激酶PI3K激活后,使磷脂酰肌醇衍生物代谢增强,这些分子再激活不同的信号传递通路,从而发挥不同的作用〔32〕。MAPK通路对促神经元分化是至关重要的;而PI3K通路在促神经元存活和神经传递方面更为重要。它们最终的生物学效应如细胞的形态改变、迁移、分化等取决于细胞的类型和发育的需要〔33〕。

最近的研究表明,GDNF可不依赖于RET而只通过GFRα1激活细胞内信号通路。在缺乏RET的细胞系及初级神经元中,GDNF 可通过GFRα1激活SFK,引起MAPK、PLCγ、CREB等的磷酸化及c fos的表达。但是,这种RET非依赖信号转导的机制目前还不清楚,因为GFRα1不能直接激活胞内信号因子,这也预示着可能有未被发现的跨膜蛋白和连接受体的存在。

3 睫状神经营养因子(CNTF)受体

3.1 CNTF受体的结构 CNTF因最初从鸡的睫状神经节中提取出来而得名。CNTF受体复合体由gp130、CNTFRα、LIFRβ三个亚基组成〔34〕,其中CNTFRα决定受体的特异性,其膜外区约200个氨基酸残基,包括4个保守的半胱氨酸残基;近膜区的保守序列为配体结合部位;膜内区无酪氨酸蛋白激酶(TPK) 活性。近膜的60个氨基酸残基为保守序列,可与不同的受体型TPK (如Jak家族) 结合;CNTF受体缺乏保守的跨膜区域,一般认为它是通过糖基磷脂酰肌醇键连接而锚定在细胞膜上。

CNTF受体在中枢神经系统以小脑CNTFRαmRNA 水平最高,其他依次为后脑、中脑、丘脑、下丘脑、纹状体、海马、皮质和嗅球,且脑脊液中也存在可溶性CNTFRα。

3.2 CNTF受体的功能 CNTF通过糖基磷脂酰肌醇键连接结合CNTFRα,使CNTFRα铆钉在细胞膜上,但CNTFRα只是低亲和力受体,CNTF还需要结合另外两种跨膜的高亲和力受体gp130、LIFRβ启动膜内的信号传导通路,但CNTFRα决定了信号传导通路的各个组分的特异性。因此,尽管gp130、LIFRβ普遍存在于神经系统,但CNTF只在表达CNTFRα的细胞产生作用。CNTFRα可以膜结合或可溶的状态发挥功能,后者是磷脂酶C介导的膜结合性受体分裂时产生的。人们在脑脊液、血浆中都发现了可溶性受体的存在,但在其单独存在时与CNTF的亲和力较低。免疫沉淀实验发现,CNTF受体复合物的CNTF、CNTFRa、 gp130和LIFR以2∶2∶1∶1的比例构成〔35〕。CNTFRα、gp130、LIFRβ结合于细胞表面之后以可溶的形式成为功能性的受体,完成一系列生理功能。如促进鸡胚神经节的存活,也可以促进培养的交感、副交感神经元、感觉神经元、脊髓运动神经元和海马神经元的存活,具有营养神经元的作用。并且CNTF还可以与其他神经营养因子协同联合发挥营养作用〔36〕,使作用更加明显。此外, CNTF还能诱导神经元的分化,阻止交感神经元的增殖并促进其分化。

CNTF在中枢神经系统的作用与外周相似,在中枢神经受损后,相应部位的CNTF含量迅速增高,作用于损伤的神经元及神经胶质细胞发挥神经营养作用。

CNTF属于细胞因子大家族的成员,因此它对非神经组织生理、病理过程也有调节作用。体外实验证实,CNTF能够微弱抑制外周血单核细胞产生IL8和前列腺素E2,加入CNTFRα后CNTF 的这种抑制作用大大加强。此外,CNTF能抑制胚胎多能干细胞的分化,诱导肝细胞表达急性反应蛋白,皮下注射CNTF 可预防失神经支配的肌肉发生萎缩〔37〕。

与CNTF缺陷的小鼠相比,敲除CNTFRα的小鼠通常死于围产期,而且表现了更为严重的运动神经缺陷。与其相似的是gp130缺陷的小鼠有较高的胚胎死亡率和不同类型的胚胎缺陷,而LIFR受体缺陷的小鼠多死于胚胎发育期且表现为胎盘、骨骼、神经和代谢的缺陷。

3.3 CNTF受体的信号传导通路 CNTF多数通过Jak Stat 途径实现信息的跨膜传导,CNTF的信号转导是通过gp130和LIFRβ的异二聚体化来实现的。CNTF与CNTFRα的结合启动转导,引起gp130和LIFRβ的聚合,激活gp130上Box 1 区的JAK激酶的活性。gp130膜内区的近膜保守序列与Jak1、Jak2的亲和力增强〔38〕。Jak与受体结合后,引起gp130 远端的Box3区的磷酸化,激酶活

性被激活,激活的Jak1使Stat1α、Stat1β分子上的酪氨酸残基磷酸化,Jak2使Stat3磷酸化。激活的Stat分子即形成聚体,进入核内,与特定的DNA序列结合,促进相应基因的转录,如tis11、c fos、cis、socs3等即早反应基因,从而调节一种或多种神经肽的分泌、细胞的生长、分化与凋亡。

另外,CNTF 与受体结合后,还可以通过增加二酰基甘油的量来激活蛋白激酶C (PKC) ,由DG PKC通路进行信息传导,调节基因的表达。

综上所述,神经营养因子受体在不同的生理环境和发育阶段有着不同的作用,而且受体之间的相互作用在神经系统的发育和损伤后修复中有着重要(有时是决定性)的作用。并且,神经营养因子及其受体在细胞内的信号系统是一个复杂的信号网络,几乎每种神经营养因子受体都同时有两种或两种以上的信号转导途径,不同的信息途径可能在不同阶段和不同环境起着截然不同的作用,亦可能作用于同一效应蛋白产生同样的生物学效应。同时,各种神经营养因子受体的信号转导也存在相通之处,受体与受体之间存在着共同的信号途径,这些途径对于神经营养因子协同控制神经的生长存活或分化凋亡起着非常重要的作用。

【参考文献】

1 Ultsch MH,Wiesmann C,Simmons LC,et al.Crystal

structures of the neurotrophin binding domain of TrkA,TrkB and TrkC〔J〕.J Mol Biol,1999;290:14959.

2 Wiesmann C,Ultsch MH,Bass SH,et al.Crystal structure of nerve growth factor in complex with the ligand binding domain of the TrkA receptor〔J〕. Nature,1999;401:1848.

3 Baxter GT,Radeke MJ,Kuo RC,et al.Feinstein,signal transduction mediated by the truncated trkB receptor isoforms,trkB.T1 and trkB.T2〔J〕. Neuroscience,1997;17:268390.

4 Fryer RH,Kaplan DR,Kromer LF.Truncated trkB receptors on nonneuronal cells inhibit BDNF induced neurite outgrowth in vitro〔J〕.Exp Neurol,1997;148:61627.

5 Saarelainen T,Pussinen R,Koponen E,et al.Transgenic mice overexpressing truncated trkB neurotrophin receptors in neurons have impaired long term spatial memory but normal hippocampal LTP〔J〕.Synapse,2000;38:102 4.

6 Beck KD,Lamballe F,Klein R,et al.Induction of noncatalytic TrkB neurotrophin receptors during axonal sprouting in the adult hippocampus〔J〕. Neuroscience,1993;13:400114.

7 Nibuya M,Takahashi M,Russell DS,et al.Repeated stress increases catalytic TrkB mRNA in rat hippocampus 〔J〕.Neurosci Lett,1999;267:81 4.

8 Matsuo S,Ichikawa H,Silos Santiago I,et al.Proprioceptive afferents survive in the masseter muscle of trkC knockout mice〔J〕.Neurosicence,1999;95(1):20916.

9 Lavoie JF,Lesauteur L,Kohn J,et al.TrkA induces apoptosis of neuroblastoma cells and does so via a p53dependent〔J〕.J Biol Chem,2005;280:29199207.

10 Blum R,Kafitz KW,Konnerth A.Neurotrophin evoked depolarization requires the sodium channel NaV1.9〔J〕.Nature,2002;419:68793.

11 Grewal SS,York RD,Stork

PJ.Extracellular signal regulated kinase signalling in neurons〔J〕.Curr Opin Neurobiol,1999;9:54453.

12 Aloyz RS,Bamji SX,Pozniak CD,et al.p53 is essential for developmental neuron death as regulated by the TrkA and p75 neurotrophin receptors〔J〕.J Cell Biol,1998;143:1691703.

13 Xing J,Kornhauser JM,Xia Z,et al.Nerve growth factor activates extracellular signal regulated kinase and p38 mitogen activated protein kinase pathways to stimulate CREB serine 133 phosphorylation〔J〕.Mol Cell Biol,1998;18:94655.

14 Corbit KC,Foster DA,Rosner MR.Protein kinase C delta mediates neurogenic but not mitogenic activation of mitogen activated protein kinase in neuronal cells〔J〕.Mol Cell Biol,1999;19:420918.

15 Patapoutian A,Reichardt LF.Trk receptors:mediators of neurotrophin action〔J〕.Curr Opin Neurobiol,2001;11:27280.

神经营养因子在周围神经损伤后的作用

神经营养因子在周围神经损伤后的作用 周围神经损伤后的修复和再生是个复杂的临床问题,如何提高周围神经损伤后重建的治疗效果一直是临床的研究热点。周围神经损伤后,发生瓦勒氏变性,雪旺细胞随即分裂、增殖,在原来的神经膜管内形成Burgner带,引导轴突以出芽方式再生并长入远侧残端,同时分泌神经营养因子等促进神经的再生[1]。脑源的神经营养因子(BDNF)是1982年Barde由猪脑提取液中获得的一种神经营养因子,其基本功能是促进神经元存活和突起生长,参与调节神经元的分化、增殖和存活。近年来研究发现BDNF在外周神经损伤后的修复中也发挥了重要作用。本文对这方面的研究进展综述如下: 1 BDNF的理化性质 BDNF是一种碱性蛋白,由120个氨基酸组成,分子量为l2.3KD,等电点为10,在生理状态下以二聚体的形式存在,氨基酸序列55%~60%与NGF、NT-3具有同源性,1989年,Leibroch等[3]实验证明BDNF与NGF、NT-3为同一个基因家族,被统称为神经营养素家族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248个氨基酸组成。人BDNF基因全长共744 bp,起始密码子为ATG,终止密码子为TAG。BDNF所诱导的突触增强作用由cAMP介导的门控系统来调控。 2 BDNF的分布及来源 BDNF广泛分布于大脑和外周组织中,大脑皮质、海马及纹状体为BDNF 的主要分布区域,在中枢神经系统的背索与上丘含量亦较高。部分初级感觉神经元也可合成BDNF,并在周围靶组织和脊髓背角释放,其靶组织位于中枢和周围神经系统中。Wetmore等[4]在实验中发现,海马有能与BDNF特异结合的编码crKB基因高度表达,海马锥体细胞中有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。目前公认的BDNF来源有神经元、雪旺细胞、血小板等。雪旺细胞是应激状态下周围神经组织BDNF增多的主要来源,损伤后神经断端远侧部有较多的BDNF。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。BDNFmRNA组成性表达于肺呼吸上皮组织,呼吸道变应性炎症时BDNF含量增加,并且T淋巴细胞可能是BDNF的细胞来源之一。

10 鼠神经生长因子

注射用鼠神经生长因子 Zhusheyong Shu Shenjing Shengzhangyinzi Mouse Nerve Growth Factor for Injection 本品系由健康小鼠颌下腺提取的生物活性蛋白质。经分离、纯化后加入适宜稳定剂后冻干制成,不含防腐剂。 1 基本要求 生产和检定用设施、原材料及辅料、水、器具、动物等应符合“凡例”的有关要求。 2 制造 2.1 小鼠颌下腺来源及采集 2.1.1 采用体重为20克以上60-90日龄健康雄性小鼠,小鼠应符合清洁级动物相关要求(附录XXX)。 2.1.2 采用适宜方法处死小鼠,经局部消毒处理后摘取颌下腺,剔除其他组织后备用。如需存放应冻存于-20℃以下,并规定保存时间。 2.2 原液 2.2.1 提取 采用适宜的方法将小鼠颌下腺破碎匀浆,离心取上清。 2.2.2 纯化 采用经批准的方法进行纯化、病毒去除或灭活后即为鼠神经生长因子原液。 2.2.3 原液检定 按3.1项进行。 2.3 半成品 2.3.1 配制 按成品规格配制,并加入适宜稳定剂。 2.3.2 半成品检定 按3.2项进行。 2.4 成品 2.4.1 分批 应符合“生物制品分批规程”规定。 2.4.2 分装及冻干 应符合“生物制品分装和冻干规程”及附录I A有关规定。 2.4.3 规格 应为经批准的规格。30μg(≥15000AU) /支18μg(≥9000AU) /支20μg(≥9000AU)/支 2.4.4 包装 应符合“生物制品包装规程“及附录I A有关规定。 2.5 病毒去除和灭活 生产过程中应采用经批准的方法去除和灭活病毒。如用灭活剂(如有机溶剂、去污剂)灭

重组人神经营养因子3说明书

重组人神经营养因子3说明书 产品名称 通用名称:重组人神经营养因子3 如需分装,可用注射用水、生理盐水、培养基或PBS稀释,稀释后浓度保持在100ug/mL以上。 稀释后置于-20℃保存期6个月,-80℃保存期12个月。 参考文献 1、Kalcheim C, Carmeli C, Rosenthal A (1992). "Neurotrophin 3 is a mitogen for cultured neural crest cells.". Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 89 (5): 1661–5. doi:10.1073/pnas.89.5.1661. PMC 48512. PMID 1542658. CS1 maint: Multiple names: authors list (link) 2、Oz?elik T, Rosenthal A, Francke U (1991). "Ch romosomal mapping of brain-derived neurotrophic factor and neurotrophin-3 genes in man and mouse.". Genomics 10 (3): 569–75. doi:10.1016/0888- 7543(91)90437-J. PMID 1889807. CS1 maint: Multiple names: authors list (link) 3、Hallb??k F, Ibá?ez CF, Persson H (1991). "Evolutionary studies of the nerve growth factor family reveal a novel member abundantly expressed in Xenopus ovary.". Neuron 6 (5): 845–58. doi:10.1016/0896-6273(91)90180-8. PMID 2025430.

鼠神经生长因子

注射鼠神经生长因子: 本品主要成分系从小鼠颌下腺提取的神经生长因子(mNGF),沉降系数2.5g,分子量13.5Kd,纯度≥98%,比活性≥5.0×105AU/mg蛋白,成品中含5%甘露醇和1%人血白蛋白作保护剂。本品为白色冻干疏松体。按瓶标示量溶解后溶液为无色澄明液体,不应有异物,混浊和沉淀。注射用鼠神经生长因子 - 药品名称 通用名:注射用鼠神经生长因子 商品名:恩经复 药理作用:大鼠体内试验结果表明:本品可改善由己二酮和丙烯胺造成的大鼠中毒性周围神经病所致的肢体运动功能障碍,缩短神经-肌肉动作电位潜伏期,并提高神经-肌肉动作电位幅度。组织病理学检查结果表明,本品有减轻动物胫神经的髓鞘肿胀发生率和降低变性胫神经纤维数量等作用。以上结果提示本品可能有促进损伤神经恢复的作用。 毒理研究:重复给药的毒性试验结果表明:1)Wistar大鼠肌注本品剂量分别为30μg/kg、60μg/kg和120μg/kg,连续给药12周,仅见120μg/kg剂量组的动物在给药28天后出现食欲减低,体重增长延缓,活动减少等。2)杂种犬肌注本品高剂量为17.8μg/kg,连续给药60天后,动物未见明显毒性反应。上海种小鼠的一般生殖毒性、致畸敏感期和围产期毒性试验结果表明:剂量在高达200μg/kg时,对动物的生育力、胚胎器官形成及时F1代仔鼠的发育无明显的影响。 目前尚无人体药代动力学资料。 正己烷中毒性周围神经病。

本品用2ml注射用水溶解,肌肉注射。一天1次,每次1支,4周为一疗程,根据病情经重可遵医嘱多疗程连续给药。 1.无严重不良反应。临床试验中未发现有肝、肾、心脏等功能损害。2.用药后常见注射部位痛或注射侧下肢疼痛(发生率分别为85%和29%),一般不需处理。个别症状较重者,口服镇痛剂即可缓解。3.偶见其它症状(如头晕、失眠等),发生率与安慰剂组比较无明显差别。 对本品过敏者禁用。 1.过敏体质者慎用。2.本品加注射用水振荡后即可完全溶解,如有不溶的沉淀、混浊或絮状物时不可使用。3.使用前应仔细检查药瓶,如有裂缝或破损等异常情况时不可使用。4.用药过程中,如有任何不适症状及时与医生联系询问。 孕妇及哺乳期妇女用药 本品对神经细胞有促进生长、发育的作用,建议孕妇及哺乳期妇女慎用。 儿童用药 因目前尚没有儿童应用本品的资料,故儿童用药请遵医嘱。 老年患者用药 尚不明确。 本品应按说明书规定剂量使用,除特殊需要,不应过量用药(每日用量不超过80μg),否则有可能出现神经敏感性增强现象。

金路捷(注射用鼠神经生长因子)A

金路捷(注射用鼠神经生长因子)A & Q 1. 什么是神经生长因子? 神经生长因子(NGF)是神运营养因子中最早被发现,目前研讨最为透彻的,具有神经元养分和促突起生长双重生物学功用的一种神经细胞生长调理因子,它对中枢及四周神经元的发育、分化、生长、再生和功用特性的表达均具有重要的调控作用。NGF包括α、β、γ三个亚单位,活性区是β亚单位,由两个118个氨基酸组成的单链经过非共价键结合而成的二聚体,与人体NGF的构造具有高度的同源性,生物效应也无分明的种间特异性。 2. 神经生长因子研讨历程 1953年意大利迷信家Levi-Montalcini发现了NGF。 1960年美国迷信家Cohen提取纯化NGF,证明其生物活性。 1970年Cohen证明NGF是个复合蛋白。 1984年NGF的研讨重点从四周神经零碎拓展到中枢神经零碎,乃至非神经零碎。 1986年Montalcini和Cohen因对NGF研讨的出色而荣获诺贝尔生理医学奖。 90 年代国际外多家制药公司和药物研讨机构相继开端停止NGF开发研讨。 2000年注射用鼠神经生长因子金路捷研讨成功并上市 3. NGF在机体中的散布? NGF在人体内次要散布于脑、神经节、虹膜、心脏、脾、胎盘等组织及成纤维细胞、平滑肌、骨骼肌、胶质细胞、雪旺氏细胞等。 4. 制备来源 (1)雄性小鼠颌下腺:与人类NGF有90%同源性 (2)牛精浆 (3)蛇毒 (4)豚鼠前列腺 5. 理化特性 (1)7s NGF:分子量接近140kD,沉降系数为7s的复合物.它由α,β,γ三个亚单位和锌离子构成。其生物活性位于β亚单位。β亚单位是2条由118个氨基酸组成的单链,经过非共价键结合而成的二聚体。 (2)2.5s NGF:分子量13~14kD,沉降系数为2.5s。其构造与β亚基根本相反。故又称β-NGF。 6. 受体分类 (1)膜受体: 低亲和力受体:快NGF受体,跨膜糖蛋白,分细胞内部分、跨膜衔接区、胞浆局部,具有G蛋白偶联的信号转导功用。 高亲和力受体:慢NGF受体,跨膜糖蛋白,具有酪氨酸蛋白激酶活性。 (2)核受体

大鼠神经营养因子3(NT-3)说明书

大鼠大鼠神经营养因子神经营养因子3(NT-3)酶联免疫酶联免疫分析分析分析 试剂试剂盒使用说明书盒使用说明书盒使用说明书 本试剂盒仅供研究使用。 检测范围检测范围:: 96T 20 ng/L -480 ng/L 使用目的使用目的:: 本试剂盒用于测定大鼠血清、血浆及组织样本中神经营养因子3(NT-3)含量。 实验原理 本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中大鼠神经营养因子3(NT-3)水平。用纯化的大鼠神经营养因子3(NT-3)抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中依次加入神经营养因子3(NT-3),再与HRP 标记的神经营养因子3(NT-3)抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物TMB 显色。TMB 在HRP 酶的催化下转化成蓝色,并在酸的作用下转化成最终的黄色。颜色的深浅和样品中的神经营养因子3(NT-3)呈正相关。用酶标仪在450nm 波长下测定吸光度(OD 值),通过标准曲线计算样品中大鼠神经营养因子3(NT-3)浓度。 试剂盒组成 1 30倍浓缩洗涤液 20ml ×1瓶 7 终止液 6ml ×1瓶 2 酶标试剂 6ml ×1瓶 8 标准品(960 ng/L ) 0.5ml ×1瓶 3 酶标包被板 12孔×8条 9 标准品稀释液 1.5ml ×1瓶 4 样品稀释液 6ml ×1瓶 10 说明书 1份 5 显色剂A 液 6ml ×1瓶 11 封板膜 2张 6 显色剂B 液 6ml ×1/瓶 12 密封袋 1个 标本标本要求要求 1.标本采集后尽早进行提取,提取按相关文献进行,提取后应尽快进行实验。若不能马上进行试验,可将标本放于-20℃保存,但应避免反复冻融 2.不能检测含NaN3的样品,因NaN3抑制辣根过氧化物酶的(HRP )活性。 操作步骤 1. 标准品的稀释:本试剂盒提供原倍标准品一支,用户可按照下列图表在小试管中进行稀 释。 480 ng/L 5号标准品 150μl 的原倍标准品加入150μl 标准品稀释液 240 ng/L 4号标准品 150μl 的5号标准品加入150μl 标准品稀释液 120 ng/L 3号标准品 150μl 的4号标准品加入150μl 标准品稀释液 60 ng/L 2号标准品 150μl 的3号标准品加入150μl 标准品稀释液 30 ng/L 1号标准品 150μl 的2号标准品加入150μl 标准品稀释液 2. 加样:分别设空白孔(空白对照孔不加样品及酶标试剂,其余各步操作相同)、标准孔、

注射用鼠神经生长因子说明书

亲爱的朋友,很高兴能在此相遇!欢迎您阅读文档注射用鼠神经生长因子说明书,这篇文档是由我们精心收集整理的新文档。相信您通过阅读这篇文档,一定会有所收获。假若亲能将此文档收藏或者转发,将是我们莫大的荣幸,更是我们继续前行的动力。 注射用鼠神经生长因子说明书注射用鼠神经生长因子具有促进神经损伤恢复的作用。用于治疗视神经损伤。下面是我们整理的,欢迎阅读。 注射用鼠神经生长因子商品介绍 通用名:注射用鼠神经生长因子 生产厂家:舒泰神(北京)药业有限公司 批准文号:国药准字Sxx0023 药品规格:30μg/支 药品价格:¥270元 【商品名】苏肽生 【通用名】注射用鼠神经生长因子 【英文名】MouseNerveGrowthFactorforInjection 【汉语拼音】ZhuSheYongShuShenJingShengZhangYinZi

【成分】苏肽生主要成分系从小鼠颌下腺中提取纯化的神经生长因子(mNGF),沉降系数2.5S,分子量13.5Kd,纯度≥98%,比活性≥5.0×105AU/mg蛋白。成品中含5%甘露醇和1%人血白蛋白作保护剂。 【性状】苏肽生为白色或类白色疏松体或粉末。按瓶标示量溶解后溶液应为无色澄明液体,不应有异物、混浊和沉淀。加入2ml生理盐水或灭菌注射用水后迅速溶解为无色澄明液体。 【适应症】苏肽生具有促进神经损伤恢复的作用。用于治疗视神经损伤。 【用法用量】 1、临用前每瓶注射用鼠神经生长因子用2ml氯化钠注射液(或灭菌用水)溶解; 2、肌肉注射,每次30ug,一日一次,3-6周为一疗程。小儿用量一般为25ug/次,或遵医嘱使用。 【药代动力学】小鼠肌肉注射10μg/kg的125I-NGF血药浓度时间曲线符合二室开放模型,T1/2(?)为 4.83hr,Tmax为O.71hr,Cmax为1.74ng/m1,生物利用度为52.7%。 胃、肠、肾等组织的浓度高,其次是心、肝、脾、颌下腺等组织,脑和脊髓等组织也有一定分布。肌肉注射125I-NGF,以尿排出为主,48hr排出总放射性的65.5%。lng/ml125I-NGF与

人脑源性神经营养因子(BDNF)elisa试剂盒使用说明书

人脑源性神经营养因子(BDNF)elisa试剂盒使用说明书 Elisa kit规格:48孔配置/96孔配置 标准品稀释液:1.5ml×1瓶 酶标试剂:3 ml×1瓶(48)/6 ml×1瓶(96) 【人脑源性神经营养因子(BDNF) elisa试剂盒】本试剂仅供研究使用 计算: 以标准物的浓度为横坐标,OD值为纵坐标,在坐标纸上绘出标准曲线,根据样品的OD值由标准曲线查出相应的浓度;再乘以稀释倍数;或用标准物的浓度与OD值计算出标准曲线的直线回归方程式,将样品的OD值代入方程式,计算出样品浓度,再乘以稀释倍数,即为样品的实际浓度。 试剂盒组成: 封板膜:2片(48)/2片(96) 说明书:1份 密封袋:1个 标准品: 2700ng/L 0.5ml×1瓶0.5ml×1瓶 2-8℃保存 酶标包被板: 1×48 1×96 2-8℃保存 样品稀释液: 3ml×1瓶 6 ml×1瓶 2-8℃保存 显色剂A液: 3ml×1瓶 6 ml×1瓶 2-8℃保存 显色剂B液: 3ml×1瓶 6 ml×1瓶 2-8℃保存 终止液: 3ml×1瓶6ml×1瓶 2-8℃保存 浓缩洗涤液:(20ml×20倍)×1瓶(20ml×30倍)×1瓶 2-8℃保存 实验原理: 本试剂盒应用双抗体夹心法测定标本中人脑源性神经营养因子(BDNF) 水平。用纯化的人脑源性神经营养因子(BDNF) 抗体包被微孔板,制成固相抗体,往包被单抗的微孔中依次加入中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(BDNF) ,再与HRP 标记的中性粒细胞明胶酶相关脂质运载蛋白(BDNF) 抗体结合,形成抗体-抗原-酶标抗体复合物,经过彻底洗涤后加底物TMB显色。TMB在HRP酶的催化下

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