脑源性神经营养因子与亨廷顿病
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认知障碍的病因与发病机制认知是大脑皮层复杂高级功能的反映,任何直接或间接导致大脑皮层结构和功能慢性损伤的因素均可通过不同机制引起认知障碍,现将其归纳如下:(一)慢性脑损伤1.脑组织调节分子异常(1)神经递质与其受体异常:大多数神经元之间的信息传递是通过神经递质(neurotransmitter)与其相应的受体完成的。
这些神经递质或受体异常改变均可导致不同类型和不同程度的认知异常。
1)多巴胺(dopamine):多巴胺是以酪氨酸为底物,在酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase)和多巴脱羧酶(dopamine decarboxylase)的作用下合成的。
研究发现:脑中多巴胺含量显著降低时可导致动物智能减退、行为情感异常、言语错乱等高级神经活动障碍。
例如,在帕金森病(Parkinson disease,PD)患者黑质多巴胺能神经元减少,酪氨酸羟化酶和多巴脱羧酶活性与纹状体多巴胺递质含量明显卞降。
此外,在动物实验中发现多巴胺过多也可导致动物认知功能的异常改变。
多巴胺受体有D1和D2受体两大家族,精神分裂症患者与大脑额叶皮层的D1受体功能低下和皮层下结构D2受体功能亢进双重因素有关,因此有人提出用D1激动和D2阻断治疗精神分裂症的新概念。
2)去甲肾上腺素(nonepinephrine):去甲肾上腺素是最早被发现的单胺类神经递质,是多巴胺经β羟化酶作用生成的产物。
在脑内,去甲肾上腺素通过α1、α2和β受体发挥调节作用。
在突触前,α2受体通过Gi蛋白介导,减少cAMP的生成和cAMP依赖性蛋白激酶的活性,减少蛋白激酶对N-型Ca2+通道的磷酸化,以至Ca2+通道关闭,Ca2+内流减少,从而对去甲肾上腺素的释放起抑制作甩(负反馈调节);α2受体激动还可抑制在警醒状态下的蓝斑神经元的放电增加;在突触后,α1受体激动可引起K+通道开放,K+外流增加,神经元倾向超极化而产生抑制效应。
而α1受体激活则使K+通道功能降低,K+外流减少,神经元去极化产生兴奋效应。
脑源性神经营养因子与神经保护随着生活水平的提高和人们对健康的越来越重视,大家开始了解到一些对身体健康十分重要的营养素。
其中,脑源性神经营养因子就备受关注。
那么什么是脑源性神经营养因子?它对人体有什么好处呢?什么是脑源性神经营养因子脑源性神经营养因子是一种由脑细胞分泌的一类蛋白质。
它可以提高神经元存活率、增加神经元分化和成熟、促进神经元生长等。
与此同时,脑源性神经营养因子也具有抗氧化、抗炎和增强免疫力的作用。
脑源性神经营养因子有哪些种类目前发现的脑源性神经营养因子主要有以下几种:1.神经营养因子(Neurotrophic Factors,NTF):像神经生长因子(Nerve Growth Factor,NGF)、脑相似神经营养因子(Brain-DerivedNeurotrophic Factor,BDNF)和神经营养因子-3(Neurotrophin-3,NT-3)等。
2.神经元生长抑制蛋白(Neuronal Growth Inhibitory Protein,NGIP):像磷脂酰肌醇结合类神经元生长抑制蛋白1(Phosphatidylinositol Binding Clathrin Assembly Protein1,PACSIN1)、哥伦比亚树蛙神经元生长抑制因子(Colombistatin)等。
3.细胞外基质(ECM)分子:像天然神经阻抑分子(Natural Inhibitor of Neurite Outgrowth,Nogo)、磷酸化酪氨酸结合蛋白(Phosphotyrosine-binding Domain-containing Tyrosine Phosphatase,PTP)等。
4.膜蛋白接头蛋白(Membrane-Associated Scaffold Proteins):像主神经纤维糾结(Major Oligodendrocyte Myelin Glycoprotein,MOG)和周贯神经纤维糾结联素(Transmembrane Protein Tyrosine Phosphatase Substrate 2,TPST2)等。
亨廷顿舞蹈病神经发育障碍的研究进展
闫森
【期刊名称】《中山大学学报:医学科学版》
【年(卷),期】2022(43)5
【摘要】亨廷顿舞蹈病(HD)是一种由亨廷顿舞蹈病基因(HTT)中CAG重复扩增引起的致命性神经退行性疾病。
HD经典的概念是由毒性的突变亨廷顿蛋白(mHTT)作用于成熟的脑细胞引起。
然而,目前有越来越多的证据表明mHTT对大脑发育有影响,因此HD可能不仅仅是一种神经退行性疾病,更可能是一种发育相关的疾病。
本文综述了HTT在神经发育过程中的重要作用和mHTT对HD神经发育过程的影响,以及通过早期调控神经发育治疗HD的潜力。
【总页数】6页(P691-696)
【作者】闫森
【作者单位】暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院//广东省非人灵长类动物模型研究重点实验室
【正文语种】中文
【中图分类】R742.2
【相关文献】
1.1例亨廷顿舞蹈病所致精神障碍患者的护理
2.亨廷顿舞蹈病所致精神障碍1例
3.亨廷顿舞蹈病所致精神障碍1例
4.亨廷顿舞蹈病相关睡眠障碍特征1例报告及文献复习
5.Caspase和calpain在神经元凋亡和亨廷顿舞蹈病发病机制中的作用
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脑源性神经营养因子的生理作用脑源性神经营养因子(Neurotrophic factors)是指一类分泌于神经细胞和周围组织中的蛋白质,它能与神经细胞表面的受体特异性结合,并通过细胞内信号转导途径,调控神经元的生长、分化、存活和突触可塑性等生理功能。
这些分子包括神经生长因子(Nerve Growth Factor, NGF)、脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF)、神经营养因子(NT)等。
在神经学、生物学和精神医学领域中,研究人员关注到神经营养因子的生理作用,探索如何利用其治疗神经性疾病。
神经营养因子对神经系统具有重要的调节作用,它们能够通过多种途径促进神经细胞的生长和再生,增强神经突触可塑性,改善神经节细胞的代谢和功能。
在许多神经性疾病中,神经营养因子含量减少或缺乏,导致神经元生长受阻、易于损伤,从而引起疾病的发生和进展。
因此,神经营养因子也成为一种研究和治疗神经性疾病的新途径。
一、神经生长因子神经生长因子(Nerve Growth Factor, NGF)是第一个被发现的神经营养因子,它是由目前罕见的先天性感觉神经病人以及高浓度的萎缩性侧索硬化患者分泌。
NGF主要在神经元细胞体和轴突中存在,并调节中枢神经系统、周围神经系统和免疫系统的发育及功能。
NGF受体主要集中于神经系统的神经节细胞和部分非神经系统细胞中,如基底节、纹状体等区域。
NGF与受体结合后,在神经系统中产生一些影响神经生长的效应,包括通过细胞增殖增加神经细胞数量,通过细胞存活增强神经细胞存活率,通过突触传递增强神经细胞与神经元之间的联系,从而使神经细胞生长和发育更为健康。
二、脑源性神经营养因子脑源性神经营养因子(Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF)是目前最为研究的神经营养因子之一,同时也是神经元保护和再生的重要分子。
BDNF主要在大脑皮层、海马、嗅球以及其他神经系统区域表达,参与调节神经元的形态、功能、存活和塑性。
亨廷顿病(Nature 综述)作者:幸福的味道亨廷顿病是一种临床表现复杂的运动障碍性疾病,主要依赖遗传学诊断。
对于这种比较少见的遗传性疾病,你了解多少?近期Nature 杂志发表了一篇综述,回顾了亨廷顿病遗传学和临床诊断要点,治疗方法以及未来研究前景,让我们对该病有了更加透彻的了解。
流行病学西方国家人群中亨廷顿病(HD)患病率约为10.6-13.7/10 万人。
基因诊断学技术大大提高了疾病的诊断率,特别是对老年人群中晚发型亨廷顿病的确诊,因为这些患者通常无家族史,且由于这些患者痴呆和其他神经变性疾病发生率高,临床诊断较为困难。
欧洲人群中亨廷顿病发病率更高。
日本、台湾地区其发生率仅为欧洲和北美的1/10。
这种差异是由于HTT 位点的基因异质性所致。
发病机制/ 病理生理学1. 遗传学或基因调节因素:HTT 负责编码亨廷顿蛋白,其内有一个PolyQ 的部分,而这一部分是由重复CAG 三核苷酸重复序列所编码。
正常人群中这一重复序列的长度为6-35 个重复,如果扩增超过40 个重复序列,则会导致发病,出现运动症状。
而如果在36-39 之间,一部分患者会发病,一些患者会继续保持无症状状态。
2. 亨廷顿蛋白结构和功能:亨廷顿蛋白可在全身广泛表达,但根据细胞类型不同表达水平不同,在细胞核和胞浆内均可存在。
亨廷顿蛋白的正常功能尚未完全明确,包括其对神经系统发育的影响,对脑源性神经生长因子(BDNF)的产生和转运的作用以及对细胞黏附的影响。
3. 亨廷顿病的病理生物学机制:大量研究数据显示亨廷顿蛋白片段化(fragmentation)可能是其发病的首个关键性步骤。
不同类型细胞间亨廷顿蛋白片段的相对浓度部分依赖于HTT 表达的水平;在神经元中表达高于胶质细胞。
亨廷顿蛋白具有多个修饰位点,其翻译后修饰过程可被扩增的PolyQ 片段所影响,从而反过来影响其毒性作用。
诊断、筛查及预防亨廷顿的诊断主要基于临床评估、家族史以及对CAG 重复扩增序列的基因学检测。
亨廷顿舞蹈病神经原理
亨廷顿舞蹈病(Huntington's disease)是一种遗传性神经系
统退化性疾病,主要影响运动控制和认知功能。
这种疾病的神经原
理涉及到多个方面,包括基因突变、神经元损伤和神经传导紊乱。
首先,亨廷顿舞蹈病与HTT基因的突变密切相关。
正常情况下,HTT基因编码产生了一种叫做亨廷顿蛋白(Huntingtin)的蛋白质,这种蛋白在神经细胞中具有多种功能,包括细胞信号传导、细胞核
内运输等。
然而,亨廷顿舞蹈病患者携带了HTT基因的异常扩增,
导致亨廷顿蛋白中的谷氨酸重复序列异常增多,形成了有毒的聚谷
氨酸蛋白,这些异常蛋白会导致神经元功能受损和细胞死亡。
其次,亨廷顿舞蹈病的神经原理还涉及到神经元的损伤。
由于
异常的亨廷顿蛋白的存在,神经元内部的蛋白质代谢和细胞器运输
受到干扰,导致神经元内部产生了毒性物质的蓄积,这些毒性物质
会引起神经元的功能异常和损伤,最终导致神经元的退化和死亡。
此外,亨廷顿舞蹈病还涉及到神经传导的紊乱。
神经元之间的
信号传导是神经系统正常功能的基础,然而在亨廷顿舞蹈病中,由
于神经元损伤和退化,神经传导受到了严重的干扰,导致运动控制
和认知功能的异常。
综上所述,亨廷顿舞蹈病的神经原理涉及到HTT基因突变导致的异常蛋白产生、神经元损伤和神经传导紊乱等多个方面。
对于这种疾病的治疗和研究,深入理解其神经原理是非常重要的,有助于寻找更有效的治疗方法和干预手段。
脑源性神经营养因子对神经系统发育和修复的作用神经系统是人体最为复杂的系统之一,由于其高度复杂的结构和功能,一旦受到破坏,往往较难恢复,从而影响人们的生活质量。
然而,近年来研究发现,脑源性神经营养因子被认为是神经系统发育和修复的关键分子,并具有很强的治疗潜力。
在这篇文章中,我们将探讨脑源性神经营养因子如何影响神经系统的发育和修复,并讨论这一领域未来的研究方向。
1. 什么是脑源性神经营养因子?脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor,BDNF)是一种由神经细胞分泌的神经营养因子,它们可以促进神经元的生长、分化和存活。
BDNF广泛存在于脑部各个区域,特别是海马、杏仁核和前额叶皮层等区域中。
此外,BDNF也出现在动物的血液和淋巴中,暗示着其可能具有系统性的影响。
2. BDNF与神经系统发育神经系统的发育受到许多因素的影响,包括遗传、环境和生活方式等。
而BDNF则被认为是神经系统发育的关键因素之一。
研究表明,BDNF可以通过作用于神经元表面的受体,促进神经元的成长和分化。
此外,BDNF还可以影响神经元的突触可塑性,从而影响神经系统的形成和调节。
3. BDNF与神经系统修复神经系统的损伤和退行性疾病往往导致神经元的死亡和功能受损。
而BDNF则被认为是神经系统修复的关键因素之一。
研究表明,BDNF可以通过多种途径促进神经元的再生和修复。
首先,BDNF可以促进新生神经元的生成和成熟,从而促进神经系统的修复;其次,BDNF可以增强神经元的突触可塑性,促进神经系统的重建;最后,BDNF还可以作为神经营养因子,促进神经元存活和恢复。
4. 其他与BDNF相关的治疗领域BDNF不仅在神经系统领域有着广泛的应用,还在其他领域有着不小的研究价值。
例如,最近的研究表明,BDNF可以促进心血管系统的修复和再生;同时,BDNF还可以调节免疫系统和内分泌系统等生理功能,具有广泛的临床应用前景。
完整版)亨廷顿病诊疗指南亨廷顿病诊疗指南概述亨廷顿病是一种隐匿起病的遗传性神经系统变性病,以舞蹈样不自主运动、精神障碍和痴呆为特征。
其致病是由位于4号染色体短臂的亨廷顿基因IT15上的CAG三核苷酸异常扩增突变所致。
病因和流行病学亨廷顿病是常染色体显性遗传病,IT15基因的表达产物是大小约3144个氨基酸的多肽亨廷顿蛋白。
突变的亨廷顿蛋白含有扩增的谷氨酰胺残基链,病理改变主要局限于中枢神经系统,以尾状核和壳核(新纹状体)萎缩最为突出。
目前认为HD的发病与突变HTT蛋白的毒性相关,但该病具体的病理生理学机制尚未明确。
全世界HD的患病率约为2.7/100,000,发病率约为每年0.38/100,000.欧洲、北美、澳大利亚的患病率约为5.7/100,000,亚洲的患病率约为0.4/100,000.临床表现亨廷顿病的临床特征表现为运动障碍、精神症状和认知障碍三联征,通常隐匿起病,缓慢进展。
发病年龄从儿童期至79岁不等,最常见于30~50岁。
HD运动障碍的早期表现为舞蹈症,即累及面部、躯干和肢体的快速,不自主,无节律运动;早期异常动作轻微,随着疾病的进展,舞蹈症的范围和程度常逐渐加重,甚至影响膈肌、咽和喉部肌肉,从而产生构音障碍、吞咽困难和不自主发声;疾病晚期舞蹈症常消失,代之以僵直、少动为主的帕金森症样表现,可伴有局灶性肌张力障碍;最后常导致卧床。
运动保持困难也是该病常见表现,即不能保持某些简单的自主动作。
精神障碍可先于舞蹈症出现,常见症状包括情绪低落、抑郁、易激惹、淡漠和焦虑,也可出现偏执、妄想和幻觉;少见症状包括强迫行为和精神病表现,以上症状多呈进行性加重。
认知障碍最主要的特征是执行功能障碍,表现为做决定、执行多重任务和转换认知目标的能力下降。
患者通常对其认知缺陷缺乏自知力。
记忆减退或丧失多出现在病程晚期,随疾病进展,最终可发展为痴呆。
亨廷顿病是一种罕见的神经系统遗传性疾病,除了典型的三联征(舞蹈症、精神障碍、痴呆)外,眼球运动异常也是其突出表现之一。
脑源性神经营养因子的功能和作用机制我们的大脑是人体最为神秘的器官之一,其复杂的结构和多样的功能让人类对其了解的程度依然十分有限。
在大脑内部,存在着一些重要的生物分子,比如脑源性神经营养因子(BDNF),它不仅对大脑的正常发育和功能维护有着至关重要的作用,而且也涉及到很多心理疾病的发生和进展。
本文将介绍脑源性神经营养因子的功能和作用机制,希望能够让读者对其有更深入的了解。
一、脑源性神经营养因子的基本概念脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是一种神经营养因子,也是神经营养因子家族中最为关键的成员之一。
它主要由神经元自身分泌,同时也可在某些组织中发现其存在。
其主要功能是对神经元进行保护、存活和生长,能够影响大脑的形态建构和学习记忆等认知功能,并且在许多神经系统疾病中具有重要作用。
二、脑源性神经营养因子的功能和作用机制A.对神经元的生长和存活具有重要保护作用脑源性神经营养因子能够调节神经元的生长和存活,从而维持神经系统的正常功能。
在大脑发育过程中,BDNF是主要的神经营养因子之一,可以促进神经元的形成和成熟,从而使得大脑的神经网络更加复杂和完整。
同时,BDNF还能促进神经元的分化和存活,防止神经元死亡和神经系统的退化性疾病发生。
因此,BDNF被认为是维持神经系统正常功能不可或缺的基本因素。
B.参与认知功能的调控BDNF对认知功能的调控是其最为重要的作用之一。
它可以调节神经元连接的形成和转运,使得神经元之间的联系更加紧密和协调。
同时,BDNF还可以影响突触的塑性,改变大脑的神经网络结构和功能,从而提高学习和记忆的能力。
许多研究表明,BDNF水平的升高能够增加神经元的生长和互连性,并且对学习和记忆等认知功能产生积极影响。
C.在神经系统疾病中的作用许多神经系统疾病,比如阿尔茨海默症、帕金森氏症、抑郁症和躁郁症等都涉及到BDNF水平的改变。
在阿尔茨海默症病人大脑中,BDNF表达水平比健康人群要低,涉及到该疾病的神经元死亡和功能异常的发生。
脑源性神经营养因子的作用及发挥脑源性神经营养因子,是指一类由脑细胞合成的生物活性分子,对于维持神经系统健康、发育和修复具有重要作用。
它们能够通过神经元的自身信号通路、血液循环或其他途径,对神经系统的各个方面进行支持和调节,如促进神经元的生长、发育和分化,促进突触形成和神经传递,促进神经元的修复和保护等。
本文将着重阐述脑源性神经营养因子的作用及发挥。
首先,脑源性神经营养因子在神经元生长和发育中发挥重要作用。
神经元的发育过程是一个高度复杂的生物事件,其中涉及到各类细胞因子、生长因子的作用。
脑源性神经营养因子在其中扮演着促进神经元发育和整合的重要角色。
例如,神经营养因子(Neurotrophins)即是最早被发现的脑源性神经营养因子之一,具有促进神经元生长、分化和存活的作用。
而神经生长因子(NGF)更是被认为是神经元发育和维持的关键因子之一。
它通过激活神经元的特定受体,触发神经元突触形成、强化和保护,从而促进神经元与外界的信息交流和适应。
其次,脑源性神经营养因子对神经元突触稳定和塑性具有关键作用。
突触在神经传递中扮演着重要角色,而突触的形成与稳定则需要神经营养因子的支持和调节。
例如,突触连接和塑性的核心分子是神经元钙调蛋白(CaMK)和脑源性BDNF等分子,它们可通过调控神经传递途径、增强认知功能等多种方式,从而维持和提高神经系统的适应性和应激能力。
此外,研究发现,脑源性神经营养因子还能够调控突触间的转运、信号传递和塑性程度等因素,从而为神经系统的各类行为和感觉提供基础支持。
另外,脑源性神经营养因子对神经元修复和保护也具有重要作用。
神经系统受到外界的伤害或病理性损伤,将会导致神经元失去正常功能和结构,从而影响神经系统的整体稳定性和功能。
而许多脑源性神经营养因子能够通过激活细胞内修复机制和促进神经元活性,从而促进神经元的再生、保护和修复。
例如,在中风、脑损伤和退行性神经病等病理刺激下,神经营养因子的表达趋势发生变化,多数情况下是增加。
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脑源性神经营养因子与亨廷顿病天津市环湖医院神经内科(300060) 王育新 综述天津医科大学总医院神经内科(300052) 张本恕 审校摘 要:脑源性神经营养因子(BDNF)支持多种神经元的生存、发育和分化。
在基因转录水平,野生型hun ti ngti n 和突变型hun ti ngti n 有区别地调节BDNF 的表达,以及BDNF 的轴突转运功能发生障碍,使亨廷顿病患者和模型动物脑内BDNF 减少,导致纹状体神经元的丢失。
BDNF 可以保护纹状体的易感性神经元,但是将BD NF 用于治疗HD 还存在许多困难。
关键词:脑源性神经营养因子;亨廷顿病;神经保护1 概述脑源性神经营养因子(br a i n -deri ved neur otrophic factor ,BDNF )是1982年德国神经生物学家Bar de 从猪脑中提取出来的一种蛋白质,分子量为27KD a ,最初研究显示它可以提高感觉神经元的生长。
BDNF 属于神经营养素家族,其家族成员包括神经生长因子(nerve gro w th factor ,NGF )、神经营养素(neur otrophi n,NT )-3、-4/5和-6。
BDNF 与其他神经营养因子的单体,如NGF 具有相同的骨架结构。
BDNF 在中枢神经系统广泛分布,如大脑皮质、海马、梨状叶、小脑扁桃体和黑质纹状体。
神经营养素有一种特异性的高亲和力的受体T r k,它具有酪氨酸激酶(tyr osi ne ki nase ,TK )的活性,还有一种低亲和力的受体p75,它是所有神经营养因子共有的受体,属于肿瘤坏死因子受体家族成员之一,可参与凋亡信号的转导。
BDNF 高亲和力的受体T rkB,以两种形式存在:一种以/截断0形式不占据TK 的任何区域,不具有TK 的活性。
另一种以/全长0的形式占据TK 的全部区域,调节BDNF 主要的生物学行为。
BDNF 和/全长0形式的受体结合之后,受体进行二聚体化和自身磷酸化,将细胞外信号转入细胞内,增强细胞内通路的活动,激活ras 分裂素的蛋白激酶、磷脂酶C C 、磷脂酰肌醇3激酶、钙/钙调蛋白依赖性蛋白激酶和c AM P 反应单元结合蛋白的磷酸化来发挥其神经保护作用[1,2]。
BDNF 在中枢神经系统内丰富而广泛地表达,某些周围神经系统的神经元可以获得外周组织分泌的神经营养因子。
BDNF 可以提高处于发育期的特定神经元群的生存和分化。
在成熟期,可以调节神经元突触的强度,与海马的学习和记忆机制及脊髓的疼痛机制有关。
神经营养因子不仅可以提高发育期的神经元的分化、生长和成熟期神经元的生存和表型的维持,而且在病理状态下,可以改善神经元的功能障碍、调节星形胶质细胞的活动和炎症反应[3]。
2 BDNF 和亨廷顿病(Hunti ngton .s di sease ,HD )HD是常染色体显性遗传的神经变性疾病,主要症状是舞蹈样不自主运动和进行性痴呆。
致病基因I T15位于4号染色体,包含一段扩展的CAG重复序列,在H unti ngtin蛋白内形成聚谷氨酰胺链。
HD的主要病理特征是纹状体内神经元变性,主要影响中等棘状投射神经元,在疾病晚期,也可以见到皮质萎缩。
首先死亡的神经元是含有C-氨基丁酸(C-a m-i nobut yric acid,GABA)/脑啡呔的神经元,它们投射到苍白球外侧带。
后期影响直接通路中含有GABA/P 物质的神经元,它们投射到苍白球的内侧带和黑质致密带。
相反,含有胆碱能,神经肽Y等中间神经元相对保留。
2.1BDNF在HD的表达许多内源性神经保护反应是针对伤害性刺激产生。
营养活动的调节是一种重要的神经保护机制,它由兴奋性伤害触发,涉及到可塑性适应[4]。
在纹状体内出现的众多神经营养因子中,BDNF涉及纹状体神经元的发育,营养维持和神经保护。
因为纹状体注入谷氨酸受体激动剂可以诱导纹状体神经元的变性,所以兴奋性损害与HD的发病机制有关。
喹啉酸是N-甲基-D-天冬氨酸受体激动剂,刺激纹状体产生类似HD的神经生化改变。
因为纹状体内BDNF是由大脑皮质神经元合成,通过顺行性转运而获得。
在正常大鼠的纹状体神经元胞体内检测不到BDNF蛋白和mRNA,而BDNF的免疫活性出现在纹状体的神经纤维网中。
在大脑皮质的Ò/Ó、Õ、Ö层的神经元内出现BDNF mRNA的广泛表达。
向雄性SD大鼠的纹状体内注入喹啉酸(quinoli nic aci d,QA)或海人酸(ka n i c acid,KA)造成纹状体的兴奋性毒性损害,在同侧的大脑皮质可见BDNF mR-NA水平增加。
QA诱导的峰值出现损害后的4~6h 之间,在6h达到高峰,而KA诱导的峰值出现在4~ 16h之间,也在6h达到高峰。
免疫组化研究显示BNDF蛋白的增加与BDNF mRNA的上调一致,出现大脑皮层的Ò/Ó、Õ、Ö层的神经元内[5]。
纹状体靶区的缺乏刺激BDNF在大脑皮层的跨神经的表达,意味着纹状体神经元释放某种因子,通过逆行性转运调节大脑皮层BDNF的表达,诱导皮层神经元的自分泌或旁分泌的营养性反应,保护自身免于营养性支持的缺乏,而且通过顺行性转运,供给纹状体的靶神经。
以往认为HD的发生是由于突变的H unti ngtin获得一种毒性功能,但是野生型H unti ngti n的功能的丢失也可以引起纹状体神经元的死亡。
从杂合性或纯合性HDh基因敲入的小鼠(109个CAG重复插入到小鼠内源性huntingtin基因中)获得的中枢神经系统细胞,过度表达全长的野生型或突变型hunti ngti n (FLw t和FL mu细胞)。
通过ELIS A s和W estern blo-t ti ng法检测BDNF蛋白,FLw t细胞分泌的BDNF超过亲代细胞94.6%,而FLmu细胞分泌的BDNF低于亲代细胞52.5%,说明野生型hunti ngtin增加BDNF的产生,而突变型hunti ngti n降低BDNF的产生,对BD-NF mRNA水平的影响与蛋白的变化相一致,说明huntingtin在转录水平调节BDNF的产生[6]。
HD转基因小鼠过度表达全长的野生型和突变型hunti ngti n (YAC18和YAC72),在其9个月龄末出现症状时,检测BDNF mRNA的表达。
野生型huntingtin作用于BDNF外显子Ò来增加皮层BDNF mRNA的表达,突变型hunti ngti n作用于BDNF外显子Ó、Ô来减低皮层BDNF mRNA的表达[6]。
Zuccat o等[7]研究BDNF 外显子mRNA在R6/2HD转基因小鼠(表达hunting-ti n外显子Ñ)的大脑皮质的表达情况,发现在出现症状体之前BDNF基因转录就已经减少,外显子Ô在6周龄时首先受影响,外显子Ò在8周龄时减少24%。
相似的研究结果显示在R6/2转基因小鼠7周龄时,野生型hunti ngti n明显减少,与BDNF外显子mRNA 水平的减少相平行[8]。
BDNF对纹状体靶区的激活作用的重要性被Baquet等[9]的研究近一步证实,通过基因突变使小鼠丧失皮质BDNF的表达,早期导致纹状体神经元树突的缺陷,晚期出现神经元丢失。
对BDNF蛋白在HD患者大脑皮质表达的研究不尽相同,可能与患者的病程和病理分级不同有关[6,10]。
在大脑皮质投射到纹状体的神经元中,发现hunti ngti n 可以与BDNF共存[11]。
野生型hunti ngti n可以和REST/NRSF相互作用,保持REST/NRSF处于胞浆中,减少它进入细胞核NRSE的结合位点,允许NRSE 控制的BDNF基因转录。