神经营养素和面神经损伤临床研究

神经营养素和面神经损伤临床研究

方明锐

神经营养素和面神经损伤临床研究

方明锐(哈尔滨市呼兰区中医医院黑龙江哈尔滨150500)

【中图分类号】R745.1+2【文献标识码】B【文章编号】1672-5085(2009)12-0067-03

【摘要】神经营养素（neurotrophins，NTs）是一类分子量相等、具有高度同源性的一类神经营养因子。许多资料表明，在中枢与外周神经系统，NTs能提高损伤后神经元的存活率，促进外周神经纤维的生长及再生。本文从NTs的受体特性、受体在面神经损伤后的表达和NTs对受损后面神经的作用及机制进行了综述。

【关键词】神经营养素面神经损伤受体神经修复和再生

神经营养素是对脊椎动物神经系统形成和功能影响的重要调节因子之一。迄今为止，人们已发现有四种相关的：神经生长因子(nervegrowthfactor，NGF)，脑源性神经营养因子(brainderivedneurotrophicfactor，BDNF)，NT-3，NT-4/5[1]。目前对NTs的研究已不断深入，逐渐转入分子生物学水平，并取得令人鼓舞的成果。我们就NTs的受体特性、受体在面神经损伤后的表达以及对面神经损伤的生物力学功能等方面的近况作一综述。

1NTs受体特性

NTs受体由trk原癌基因产物trk蛋白和分子量为75kD蛋白（p75）组成trk受体分为，trkA、trkB、trkC，其相应的配体分别为NGF、BDNF、NT-3，trKB一个配体为NT-4/5，NT-

3亦可作用于trkA、trkB。的作用主要通trk受体来实现，p75受体则不是NTs发挥功能所必须的。交联实验证明，受体酪氨酸激酶的磷酸化只能通过trkA同源二聚体来实现，从而将NGF的信号传至胞核；p75同源二聚体和p75-trkA异二聚体都不会导致trkA的磷酸化[2]。

2面神经损伤后NTs受体的表达

在胚胎时期，交感神经元、感觉和运动神经元均有NGF受体(NGFreceptor，NGFR)表达，出生后逐渐减少。运动神经元成熟后，NGFRmRNA下降，而结合特异性神经元的单克隆抗体(MO-1)开始升高。当运动神经元受伤后，又重新表现为未成熟型，即重新表达NGFRmRNA。而MO-1开始下降。但当骨胳

肌重新获得神经支配时，又重新表现为成熟型[3]。Saika等用原位杂交技术发现面神经压榨和切断后其面神经运动神经元p75mRNA升高。压榨后的升高是暂时的，而切断后的升高是持续性的，持续时间为8周，同再生时间一致[4]。但是这种表达却并不伴有trkA的相应增加，而且trkA为NGF的功能性受体，使得成年轴突损伤后的面运动神经元能否对NGF产生应答提出怀疑。Wu等在此基础上作了进一步研究：采用冷冻（4-80C）阻滞面神经对受体信号的逆行转运，同时不引起外周神经损伤反应，结果发现p75mRNA升高，与面神经横断后的反应相似。作者认为神经元通过一系列信息传递来感受其位置，而且面运动神经元中p75mRNA在轴突损伤的增加很大程度上是由于这种体内平衡信号的缺失造成[5]。

最近的研究发现，面神经轴突损伤后，p75的表达对面神经元的存活率有明显的影响。Majdan等采用转基因鼠模型（这种鼠可以在外周和中枢神经元表达p75细胞内结构）进行研究，发现在成年鼠面神经轴突损伤后，p75细胞内结构的诱导表达，导致面运动神经元死亡数增加。生化分析证实这种作用不是因为trk激活过程中p75依赖性减少；相反，p75细胞内结构可能作为信号级联的激活物，能在外周和中枢神经元调节细胞凋亡[6]。Ferry等观察面神经损伤后缺乏p75鼠的面运动神经元存活和再生情况。发现成年p75(-/-)鼠无论在早期功能恢复上还是在运动神经元的存活率和远端神经再生轴突数上都强于p75(+/+)鼠，而且在后两者上有显著性差异：损伤后25天面运动神经元存活率比为85%：67%。在出生后1天的p75（+/+）小鼠轴突损伤后，几乎所有的同侧面运动神经元丢失，而p75(-/-)小鼠有显著性较高的存活率（17±2.5%）。从而认为面神经损伤后p75在运动神经元或雪旺细胞上的表达，对运动神经元的存活或促进轴突的再生不是必须的；相反，p75可能导致神经元死亡[7]。

3NTs对面神经损伤的作用

神经营养素是一组超出普通维持生存所必须的基本营养物质之外的，对神经细胞起着特殊营养作用的多肽分子。这种特殊营养作用或表现为促进神经细胞生长、增殖，或表现为延长其生存时间。现有研究主要从以下两个方面进行。

3.1NTs在面神经缺损修复中的作用及其作用机制

Spector等用硅胶管桥接术修复长达8mm的神经缺损其内分别注入NGF与细胞色素C(CytC)发现NGF处理组较CytC处理组的神经再生有更为成熟的束膜结构和更深在广泛的神经血管结构；两组有髓轴突再生比率有显著性差异，比值为46%：18%；有髓轴突到达远端神经比率之比为49%：34%。但随着较长时间的导管桥接，即使在人工室内外源性NGF活性存在的情况下，NGF促进面神经再生的作用变得减弱，而且也不能挽救13mm长的神经缺损，这说明NGF促进成年兔面神经再生的作用是早期和有限的[8]。Chen等也通过实验证实NGF处理组有较大管径的神经再生并有密度较高的轴突生长。因此临床中使用NGF要早期使用以充分发挥其作用[9]。

一般而言，NTs生物活性是高亲和力受体逆行转运的先决条件，通过成熟神经系统再生的神经营养性反应可以证实每一种NTs的特性。已得到证实NGF在运动神经中没有高亲和力受体被内在转运，然而低亲和力的交叉结合受体存在于雪旺细胞和一些感觉和分泌神经纤维上，据此推测NGF是通过与低亲和力受体的结合，从而对面神经起到早期和有效的刺激作用[10]。

3.2NTs对面运动神经元的作用与轴突末梢受体信号转导方式

成熟运动神经元的轴突损伤后，即使没有其公认的目标源性营养因子仍可存活；其所需的营养支持可以被替代。Kobayashi等使用原位杂交技术（ISH）和逆转录聚合酶链反应技术（RT-

PCR），发现在轴突损伤后，鼠面运动神经元增加了BDNFmRNA和其受体trKBmRNA的表达。BDNFmRNA的表达有2-4倍的增加：从损伤后起3-8小时开始，1-2天后达到最高，然后逐渐下降，损伤后7天下降到对侧水平。Western杂交显示BDNF早在损伤后24小时即有增加，5-7天时达到最大，并可维持2周。而trkBmRNA的表达开始于轴突损伤后2天，持续2-3周。这些结果共同提示我们BDNF以自分泌的方式局部作用于轴突损伤后的面运动神经元，为轴突损伤后的神经元在第一周使便提供支持[11]。

Clatterbuck用新生小鼠在横断后的面神经近端分别用BDNF和载体（vehicle）溶液浸渍，术后一周用Nissle染色发现两组神经元存活率有显著性差异，比值为80%：25%。BDNF处理组的神经元细胞器结构除有轻微染色质溶解外无明显变化。用辣根过氧化物酶（HRP）逆行标记，发现BDNF处理组的面神经元的快轴突运输机制未受到影响，认为：BDNF能显著抑制受损运动神经元的细胞死亡[12]。

Koliatsos等证实NT-4/5在新生小鼠中能抑制轴突损伤导致的面运动神经元死亡，神经元维持较低好的嗜碱性和尼氏体结构；但BDNF与NT-4/5联合使用并不能提高神经元存活率，提示BDNF与NT-4/5可能作用于同类神经元。trkB能在新生和成熟的面运动元内表达，提示运动神经元可以终生保持对BDNF和NT-4/5的反应性。作者认为NT-4/5对变性运动神经元的作用，提高了将来用NTs作为一种手段治疗人运动神经病的可能性[13]。

Fernandes等还发现NTs对轴突损伤后的成年鼠面运动神经元的乙酰胆碱转移酶（AChE）基因有调节作用，并与trkB和trkC的mRNA水平相关。在面神经纤维被横断后七天，未处理组的面运动神经元中AChEmRNA和酶活性水平显著下降，提示肌源性因子对面运动神经元AChE的表达有积极的调节作用。因为骨胳肌是NT-3、BDNF和NT-4/5的重要来源，这些NTs在轴突受损后立即被分别应用到神经断端的近心端，结果显示trkB配体（BDNF和NT-4/5）抑制AChEmRNA和其活性的下降，NT-3有较为有限的作用，而NGF没有作用。另外在轴突损伤后的运动神经元中有trkC的下调对照于trkB的上扬，这可能是NT-3作为最丰富的肌源性NTs，但作用有限的原因。这些结果总的显示NT-4/5和BDNF在运动神经元中能刺激AChE基因的表达，而且肌源性trkB配体能调节胆碱能运动神经元的表型[14]。

关于轴突末梢受体信号转导方式，杨青峰等认为：靶源性的NTs与末梢受体结合后，激活trk受体酪氨酸激酶，使其自身酪氨酸残基磷酸化，活化的trk受体或NT-trk受体复合物或NT-trk-p75复合物被内化，以小泡形式运输，并激活其它信使分子GTP结合蛋白G1ɑ或EPK、MEK、MEKK、PI-3K或别的未知分子，这些信使分子或其复合物沿轴突逆行运输将信号稳定地转导至胞核，启动相关基因的表达，以期尽早对受损神经元提供营养支持。

参考文献

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