神經(jīng)生長因子(nerve growth fact，NGF)作為最早被發(fā)現(xiàn)的一種神經(jīng)營養(yǎng)因子，對神經(jīng)細胞的生長發(fā)育、分化和再生發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，是參與損傷神經(jīng)再生和功能修復(fù)的重要因子，已引起當今生物醫(yī)藥界的重視。本文就NGF的組成結(jié)構(gòu)、分布、生物學(xué)效應(yīng)及其與神經(jīng)系統(tǒng)損傷的關(guān)系做一綜述。

    1 NGF的結(jié)構(gòu)

    經(jīng)典的NGF是從小鼠頜下腺分離出來的，分子量為140 000左右一種蛋白質(zhì)，由α、β、γ三種肽鏈以共價鍵結(jié)合，按2∶1∶2的比例構(gòu)成，即以α2βγ2五個亞基組成，等位點為5.1，沉降系數(shù)約為7，故又稱為7SNGF。用不同方法提取可以得到一種2.5S NGF，大致相當于β亞基部，只有β亞基具有促進神經(jīng)生長的作用。在中性環(huán)境下，NGF較穩(wěn)定。α 亞單位的分子量為26 500，其功能尚不清楚;γ 亞單位的分子量為26 000，含有共價結(jié)合的疏水化合物，并具脂酶活性，可將無活性的β亞單位轉(zhuǎn)化為活性β亞單位。NGF的兩對反向平行的β鏈構(gòu)成了NGF長而扁平的形狀，β鏈是由118個氨基酸組成的單鏈通過非共價鍵結(jié)合而成的二聚體，每個單體內(nèi)有三對二硫鍵，這三對二硫鍵為組成NGF的結(jié)構(gòu)提供剛性支持。

    2 分布及來源

    2.1 分布

    NGF是一種“靶源性”多肽生長因子，NGF及其受體主要分布于神經(jīng)系統(tǒng)，也廣泛地存在于非神經(jīng)組織如上皮、間葉及淋巴造血組織。此外，放射免疫和免疫測定NGF蛋白水平的研究進一步表明CNS 內(nèi)也存在NGF，并發(fā)現(xiàn)海馬內(nèi)NGF蛋白水平是整個腦NGF蛋白水平的4 倍。

    2.2 來源

    長期的研究表明，NGF的來源十分廣泛。經(jīng)典的NGF是從小鼠頜下腺中分離所得。Angeletti等從印度眼鏡蛇中分離、純化了NGF，并測定了這種NGF的氨基酸組成及順序。在外周神經(jīng)中，NGF主要分布在頜下腺、心臟、虹膜、皮膚、坐骨神經(jīng)及輸精管等有交感神經(jīng)或感覺神經(jīng)支配的組織。此外，NGF在腎上腺、睪丸、肝及骨骼肌等組織也有少量分布。在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，NGF主要分布于海馬、大腦皮層、中隔、Broea斜角帶、邁內(nèi)特氏核、嗅球及紋狀體中間神經(jīng)元的膽堿能神經(jīng)元。最近，有報道從不同動物的不同組織、器官及人的體液，如唾液、血清、尿液等中分離、純化出NGF。這些研究表明NGF可以由不同來源的細胞分泌，而不僅僅由神經(jīng)細胞分泌。

    此外，許多細胞(包括一些腫瘤)在體外培養(yǎng)下能產(chǎn)生NGF，在體外培養(yǎng)基中也能觀察到NGF活性。

    3 生物學(xué)效應(yīng)及受體

    3.1 生物學(xué)效應(yīng)

    NGF是一種特異性蛋白質(zhì)分子，其生物效應(yīng)按作用的器官、系統(tǒng)不同可以分為神經(jīng)系統(tǒng)、非神經(jīng)系統(tǒng)兩大類。NGF能夠調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的基底前腦膽堿能神經(jīng)元和紋狀體的膽堿能中間神經(jīng)元的發(fā)育、分化，在神經(jīng)損傷的自我保護與修復(fù)中也起到重要作用。

    近年研究還發(fā)現(xiàn)NGF參與免疫造血、內(nèi)分泌和生殖等系統(tǒng)的功能調(diào)節(jié)。最近研究結(jié)果也表明，神經(jīng)元前體細胞在有NGF的環(huán)境中能繼續(xù)增殖，而失去NGF時便分化成神經(jīng)元，NGF能終止特定神經(jīng)元自然死亡，維持神經(jīng)元生存，增加神經(jīng)遞質(zhì)合成。

    3.2 受體

    NGF受體為跨膜糖蛋白，依其糖蛋白與凝集素結(jié)合的能力大小分為高、低親和力兩種受體。低親和力受體(low affinity NGF receptor， LNGFR)不能活化內(nèi)源性激酶，無生物效應(yīng)。高親和力受體(high affinity NGF receptor， HNGFR)與NGF的復(fù)合體雖分解與釋放NGF緩慢，但NGF與HNGFR結(jié)合才能啟動NGF的生物效應(yīng)。

    高親和力受體(TrKA)，是原癌基因(onco-gene)TrKA編碼的酪氨酸激酶(tyrosine kinase)受體蛋白家族成員之一。TrKA被公認為NGF的功能性受體，和NGF結(jié)合后表現(xiàn)出誘導(dǎo)神經(jīng)細胞合成蛋白和酶，以及誘導(dǎo)軸突生長等多種生物學(xué)功能。

    4 神經(jīng)生長因子在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的作用

    在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，NGF對單胺類能神經(jīng)元并無作用，而是對某些膽堿能神經(jīng)元有作用。外源性NGF可引起這類神經(jīng)元增生和延長存活時間。NGF mRNA存在于膽堿能神經(jīng)所支配的區(qū)域，生成的NGF可被這些神經(jīng)末梢攝取，通過逆向運輸?shù)竭_胞體，對膽堿能神經(jīng)元起營養(yǎng)作用。近年研究表明在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中，有關(guān)的神經(jīng)元除了有基礎(chǔ)水平的NGF合成與釋放外，NGF的合成及釋放受到神經(jīng)元活動的調(diào)節(jié)，而NGF本身又可使具相應(yīng)受體的神經(jīng)元遞質(zhì)釋放增加，提示NGF可能作為一種選擇性的逆向傳遞信使分子參與神經(jīng)突觸功能的調(diào)節(jié)作用。

    4.1 NGF對脊髓前角運動神經(jīng)元的保護作用

    有關(guān)NGF保護脊髓神經(jīng)元的作用機制可能與NGF下列作用有關(guān)：①穩(wěn)定細胞膜內(nèi)游離鈣的水平;②降低氧化損害;③參與蛋白酶酸及基因表達調(diào)控;④NGF具有加強受傷脊髓前角運動神經(jīng)元的mRNA轉(zhuǎn)錄功能。

    4.2 支持中樞神經(jīng)元的存活

    NGF支持基底前腦膽堿能神經(jīng)元的存活。嚙齒類大部分基底前腦膽堿能神經(jīng)元發(fā)育時期的存活并不絕對依賴NGF，但成年時期需要NGF維持其膽堿能表型及終末視野大小。

    5 神經(jīng)生長因子在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中的作用

    5.1 NGF對周圍神經(jīng)運動纖維的再生作用

    姜萬梅、苗文哲等人在大鼠坐骨神經(jīng)損傷后，局部注射NGF，經(jīng)再生周圍神經(jīng)形態(tài)學(xué)檢查、再生神經(jīng)電生理檢測后發(fā)現(xiàn)，注射NGF組顯示再生神經(jīng)干粗大，再生軸突數(shù)目多，有多而規(guī)整的神經(jīng)束形成，再生神經(jīng)運動纖維傳導(dǎo)速度(MCV)，優(yōu)于空白對照組。這些實驗結(jié)果提示：NGF對周圍神經(jīng)運動纖維的再生有促進作用。

    5.2 NGF對損傷的周圍神經(jīng)后根節(jié)神經(jīng)元(感覺神經(jīng)元)的保護作用

    孔吉明實驗顯示：對大鼠坐骨神經(jīng)切斷后局部連續(xù)施用NGF，術(shù)后30 天空白對照組中脊神經(jīng)細胞的死亡率為29%，而實驗組有高達98%的脊神經(jīng)節(jié)細胞可存活下來。實驗結(jié)果表明，局部應(yīng)用NGF周圍神經(jīng)損傷后的感覺神經(jīng)元有保護作用。

    5.3 NGF對周圍神經(jīng)損傷后髓鞘堿性蛋白(MBP)含量變化的影響及對周圍神經(jīng)髓鞘的保護作用

    髓鞘堿性蛋白(Myelin basic protein ，MBP)，能夠維持神經(jīng)元和神經(jīng)纖維髓鞘結(jié)構(gòu)及功能穩(wěn)定。周圍神經(jīng)損傷后的變性和再生改變在一定程度上表現(xiàn)為脫髓鞘與髓鞘再形成改變，因此MBP的含量變化能特異地反映脫髓鞘損害程度進而反映神經(jīng)組織病損程度。曹琳[24]326等實驗表明：周圍神經(jīng)損傷后脊髓和坐骨神經(jīng)中MBP含量均比傷前顯著升高，表明周圍神經(jīng)和脊髓髓鞘發(fā)生了損傷、崩解，MBP從神經(jīng)纖維髓鞘上脫落。在給予NGF治療后MBP含量有所降低。連續(xù)2 周肌注NGF后，MBP含量更接近傷前。實驗結(jié)果提示：NGF能減少周圍神經(jīng)髓鞘的脫落，促使周圍神經(jīng)損傷的恢復(fù)。

    6 作用機制

    關(guān)于NGF的作用機制有學(xué)者認為，神經(jīng)損傷后靶源性NGF先與雪旺氏細胞(Schwann cells，SCs)表面的低親和力受體結(jié)合，并與其他一些與軸突再生有關(guān)的物質(zhì)如層粘蛋白、纖粘蛋白等共同作用，在再生軸突前方擴散形成一個濃度梯度，引導(dǎo)生長錐沿SCs膜表面向前生長與靶細胞建立聯(lián)系。經(jīng)過第二信使體系的轉(zhuǎn)導(dǎo)，啟動一系列級聯(lián)反應(yīng)，對靶細胞的基因表達進行調(diào)控而發(fā)揮其生物效應(yīng)，最終使再生軸突成熟及髓鞘化，達到完全再生和恢復(fù)功能的目的。一旦軸突重新支配靶組織，后者又成為NGF來源，SCs又回到原來靜止狀態(tài)。外源性NGF研究進一步鞏固了這些理論。

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