神經生長因子與神經節苷脂對移植神經再生的促進作用

來源：新特藥房藥訊作者：百濟動態瀏覽：發布時間：2009/5/22 9:08:00

神經生長因子(NGF)與神經節苷脂(GM1)在神經細胞生物學領域已引起關注和重視。動物實驗研究揭示神經節苷脂及神經生長因子具有復雜的生物學效應，并對移植神經的再生具有明顯的促進作用。神經生長因子是一個神經營養性因子，而神經節苷脂則是內源性營養因子的前體增強劑。對這兩種物質研究證實，二者對神經系統的功能重建及神經移植物的存活具有不可忽視的協同作用。

在Levi啪的雞胚背根神經節體外培養的研究中，可以清楚地看出，神經節苷脂和神經生長因子對培養物的存活和再生具有協同作用。動物實驗還證實，神經節苷脂和神經生長因子在防止實驗性損傷的膽堿能神經元退行性變方面有協同作用，對該種神經元的生長也有相似的協同促進作用。類似實驗結果在靈長目動物的實驗中也得到了證實。在局部腦皮質缺血模型中早期應用人重組神經生長因子或/和神經節苷脂均可以阻止基底核內膽堿能細胞的退行性變，并且只有在神經節苷脂和神經生長因子聯合應用時，神經突觸的生長和恢復最為顯著。

對神經生長因子和神經節苷脂的相互作用機制也進行了許多探索。雞胚背根神經元細胞體外培養時加入神經酰胺酶后，抗神經節苷脂抗體和霍亂毒素B亞單位與細胞的結合率也隨之明顯上升，這表明細胞內的神經節苷脂合成有增加。當抗神經節苷脂抗體濃度達到與細胞表面的神經節苷脂飽合結合后，測量神經生長因子誘導的神經蛋白水平并未受到明顯的影響。這說明神經元細胞膜上的神經節苷脂并不作為神經生長因子的受體。

霍亂毒素B(CTB)亞單位可以特異性地與細胞膜上的神經節苷脂結合。CTB加入到培養基中，神經生長因子誘導的PC12細胞的突起生長，核糖體Se蛋白激酶的激活作用和TRK磷酸化激活過程均可以得到進一步的增強。而且CTB和神經生長因子一起應用時，抑制3H-胸腺嘧啶脫氧核苷結合入DNA 的作用較單獨使用神經生長因子要強得多，同時CTB的這個作用并不因培養基中的鈣離子的去除而受影響。125I標記神經生長因子的實驗證實，CTB并不影響神經生長因子與細胞膜上的受體結合。不難看出神經節苷脂可能是通過細胞膜上的某種途徑對神經生長因子起作用。酪氯酸羥化酶磷脂肽是一種鈣離子/調鈣素依賴性蛋白激酶的底物，通常情況下單獨使用神經生長因子或神經節苷脂均對其磷化不起作用。但當神經生長因子與外源性神經節苷脂同時存在時，則可增加32P進入酪氯酸羥化酶磷脂肽T2中。去除細胞外液中的鈣離子或二氫吡啶，敏感的鈣離子通道阻斷劑可以阻斷神經節苷脂這個作用。這說明外源性神經節苷脂可能通過一個鈣離子依賴性信號通路來發揮其增強神經生長因子的作用。

K-252a是一種對許多激酶都發生抑制作用的物質，它可以選擇性地抑制神經生長因子對PC12細胞的作用，但神經節苷脂不僅可以完全清除K-252a對神經生長因子誘導樹突作用的抑制，還可以部分恢復神經生長因子激活蛋白酶的能力。神經節苷脂的這種作用的存在與否決定于其濃度。此外，實驗也發現將Wistar太鼠背根神元的雪旺氏細胞取出行體外培養，若在培養基中加入lmmol/L的神經節苷脂，4天后培養基中的神經生長因子濃度上升4倍，到第8天時濃度才開始下降，這說明神經節苷脂可以促進神經生長因子的產生。

神經生長因子對細胞內的神經節苷脂也有促進作用。將中隔核細胞和海馬細胞放在一起培養，無論神經生長因子加入與否，對細胞上主要神經節苷脂并無太大影響。在神經生長因子存在時，膽堿能細胞特異性神經節苷脂Chol-1的表達明顯增高，而神經節苷脂在第20～30天反而較開始下降了40%。

盡管許多實驗證實神經節苷脂可增強神經生長因子的生物學效應，但仍有持不同觀點的報道。Derrington等指出，神經生長因子可以誘導去局部皮質太鼠的紋狀體內膽堿乙酰基轉移酶(CHAT)活性增加，同時應用神經節苷脂亦不能增強該酶活性。利用鵝膏蕈氨酸造成大鼠單側基底核病灶后，聯合應用神經節苷脂和神經生長因子尚不能使其有所改善。

最近神經化學方面的研究表明，神經節苷脂和神經生長因子治療神經系統損傷等疾病的機制是由于神經營養因子及磷脂羧化酶TrKA導入神經系統，促進了信息傳遞。也有作者指出，目前轉基因細胞移植治療Parkinson病將由導入外源性酪氨酸羥化酶(TH)基因以彌補TH功能缺陷，由此途徑可以采取外源性神經生長因子導入轉基因細胞，然后行腦內移植，以治療中樞神經系統的變性疾病。Casamenti等指出，神經生長因子和神經節苷脂促進創傷后膽堿能神經元恢復的作用與其攝取時機有關。損傷前3天導入神經生長因子及神經節苷脂者可使膽堿能神經元完全恢復，其它導入方式將會使效果降低。

中樞神經的創傷及神經移植后的再生是一個十分復雜的問題。神經生長因子及神經節苷脂對中樞神經的再生促進作用及延遲衰老變性作用已顯示出一定希望。但神經生長因子的作用機理及如何使神經生長因子和神經節苷脂導入中樞神經系統內發揮作用，尚需深入探討。Rosenberg等指出，腦內移植經神經生長因子基因修飾的208FWX纖維細胞，可使受損的中隔神經細胞存活2周，移植基因修飾后能分泌神經生長因子和T3的細胞，可使創傷后的中隔細胞持續存活達6周。以上證明腦內移植能分泌神經生長因子的基因修飾細胞是治療與神經生長因子缺乏相關疾病和促進中樞神經系統再生的重要途徑之一。

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