蘇肽生注射用鼠神經生長因子促神經再生作用的研究進展

    神經生長因子(nerve growth fact，NGF)作為最早被發現的一種神經營養因子，對神經細胞的生長發育、分化和再生發揮調節作用，是參與損傷神經再生和功能修復的重要因子，已引起當今生物醫藥界的重視。本文就NGF的組成結構、分布、生物學效應及其與神經系統損傷的關系做一綜述。

    1 NGF的結構

    經典的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，由α、β、γ三種肽鏈以共價鍵結合，按2∶1∶2的比例構成，即以α2βγ2五個亞基組成，等位點為5.1，沉降系數約為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亞基具有促進神經生長的作用。在中性環境下，NGF較穩定。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，含有共價結合的疏水化合物，并具脂酶活性，可將無活性的β亞單位轉化為活性β亞單位。NGF的兩對反向平行的β鏈構成了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合而成的二聚體，每個單體內有三對二硫鍵，這三對二硫鍵為組成NGF的結構提供剛性支持。

    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系統，也廣泛地存在于非神經組織如上皮、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 內也存在NGF，并發現海馬內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。在外周神經中，NGF主要分布在頜下腺、心臟、虹膜、皮膚、坐骨神經及輸精管等有交感神經或感覺神經支配的組織。此外，NGF在腎上腺、睪丸、肝及骨骼肌等組織也有少量分布。在中樞神經系統中，NGF主要分布于海馬、大腦皮層、中隔、Broea斜角帶、邁內特氏核、嗅球及紋狀體中間神經元的膽堿能神經元。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，而不僅僅由神經細胞分泌。

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

    3 生物學效應及受體

    3.1 生物學效應

    NGF是一種特異性蛋白質分子，其生物效應按作用的器官、系統不同可以分為神經系統、非神經系統兩大類。NGF能夠調節中樞神經系統的基底前腦膽堿能神經元和紋狀體的膽堿能中間神經元的發育、分化，在神經損傷的自我保護與修復中也起到重要作用。

    近年研究還發現NGF參與免疫造血、內分泌和生殖等系統的功能調節。最近研究結果也表明，神經元前體細胞在有NGF的環境中能繼續增殖，而失去NGF時便分化成神經元，NGF能終止特定神經元自然死亡，維持神經元生存，增加神經遞質合成。

    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)不能活化內源性激酶，無生物效應。高親和力受體(high affinity NGF receptor， HNGFR)與NGF的復合體雖分解與釋放NGF緩慢，但NGF與HNGFR結合才能啟動NGF的生物效應。

    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結合后表現出誘導神經細胞合成蛋白和酶，以及誘導軸突生長等多種生物學功能。

    4 神經生長因子在中樞神經系統中的作用

    在中樞神經系統中，NGF對單胺類能神經元并無作用，而是對某些膽堿能神經元有作用。外源性NGF可引起這類神經元增生和延長存活時間。NGF mRNA存在于膽堿能神經所支配的區域，生成的NGF可被這些神經末梢攝取，通過逆向運輸到達胞體，對膽堿能神經元起營養作用。近年研究表明在中樞神經系統中，有關的神經元除了有基礎水平的NGF合成與釋放外，NGF的合成及釋放受到神經元活動的調節，而NGF本身又可使具相應受體的神經元遞質釋放增加，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突觸功能的調節作用。

    4.1 NGF對脊髓前角運動神經元的保護作用

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

    4.2 支持中樞神經元的存活

    NGF支持基底前腦膽堿能神經元的存活。嚙齒類大部分基底前腦膽堿能神經元發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 神經生長因子在周圍神經系統中的作用

    5.1 NGF對周圍神經運動纖維的再生作用

    姜萬梅、苗文哲等人在大鼠坐骨神經損傷后，局部注射NGF，經再生周圍神經形態學檢查、再生神經電生理檢測后發現，注射NGF組顯示再生神經干粗大，再生軸突數目多，有多而規整的神經束形成，再生神經運動纖維傳導速度(MCV)，優于空白對照組。這些實驗結果提示：NGF對周圍神經運動纖維的再生有促進作用。

    5.2 NGF對損傷的周圍神經后根節神經元(感覺神經元)的保護作用

    孔吉明實驗顯示：對大鼠坐骨神經切斷后局部連續施用NGF，術后30 天空白對照組中脊神經細胞的死亡率為29%，而實驗組有高達98%的脊神經節細胞可存活下來。實驗結果表明，局部應用NGF周圍神經損傷后的感覺神經元有保護作用。

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

    髓鞘堿性蛋白(Myelin basic protein ，MBP)，能夠維持神經元和神經纖維髓鞘結構及功能穩定。周圍神經損傷后的變性和再生改變在一定程度上表現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組織病損程度。曹琳[24]326等實驗表明：周圍神經損傷后脊髓和坐骨神經中MBP含量均比傷前顯著升高，表明周圍神經和脊髓髓鞘發生了損傷、崩解，MBP從神經纖維髓鞘上脫落。在給予NGF治療后MBP含量有所降低。連續2 周肌注NGF后，MBP含量更接近傷前。實驗結果提示：NGF能減少周圍神經髓鞘的脫落，促使周圍神經損傷的恢復。

    6 作用機制

    關于NGF的作用機制有學者認為，神經損傷后靶源性NGF先與雪旺氏細胞(Schwann cells，SCs)表面的低親和力受體結合，并與其他一些與軸突再生有關的物質如層粘蛋白、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，引導生長錐沿SCs膜表面向前生長與靶細胞建立聯系。經過第二信使體系的轉導，啟動一系列級聯反應，對靶細胞的基因表達進行調控而發揮其生物效應，最終使再生軸突成熟及髓鞘化，達到完全再生和恢復功能的目的。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。外源性NGF研究進一步鞏固了這些理論。

TAG：蘇肽生