神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的基礎(chǔ)知識(shí)

1. 什么是神經(jīng)生長(zhǎng)因子？
　　神經(jīng)生長(zhǎng)因子（NGF）是神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子中最早被發(fā)現(xiàn)，目前研究最為透徹的，具有神經(jīng)元營(yíng)養(yǎng)和促突起生長(zhǎng)雙重生物學(xué)功能的一種神經(jīng)細(xì)胞生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子，它對(duì)中樞及周圍神經(jīng)元的發(fā)育、分化、生長(zhǎng)、再生和功能特性的表達(dá)均具有重要的調(diào)控作用。NGF包含α、β、γ三個(gè)亞單位，活性區(qū)是β亞單位， 由兩個(gè)118個(gè)氨基酸組成的單鏈通過非共價(jià)鍵結(jié)合而成的二聚體，與人體NGF的結(jié)構(gòu)具有高度的同源性，生物效應(yīng)也無明顯的種間特異性。
　　αNGF亞基 功能尚不清楚（紅色）
　　γ亞基 具有蛋白酶活性（綠 色）
　　β亞基 具有生物活性的NGF（蘭色）

2．研究歷程
　　1953年  意大利科學(xué)家Levi-Montalcini發(fā)現(xiàn)了NGF。
　　1960年  美國(guó)科學(xué)家Cohen提取純化NGF，證明其生物活性。
　　1970年  Cohen證明NGF是個(gè)復(fù)合蛋白。
　　1984年  NGF的研究重點(diǎn)從周圍神經(jīng)系統(tǒng)拓展到中樞神經(jīng)系統(tǒng)，乃至非神經(jīng)系統(tǒng)。
　　1986年  Montalcini和Cohen因?qū)�NGF研究的杰出而榮獲諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。
　　90年代  國(guó)內(nèi)外多家制藥公司和藥物研究機(jī)構(gòu)相繼開始進(jìn)行NGF開發(fā)研究。
　　2001年  北京圣日醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司第一個(gè)獲得中國(guó)SDA頒發(fā)NGF新藥證書。
　　2002年 武漢海特生物制藥股份有限公司和北京圣日合作開始了NGF產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。
　　2003年1月6日    世界上第一個(gè)神經(jīng)生長(zhǎng)因子——金路捷在武漢海特上市。

3．NGF在機(jī)體中的分布？
　　NGF在人體內(nèi)主要分布于腦、神經(jīng)節(jié)、虹膜、心臟、脾、胎盤等組織及成纖維細(xì)胞、平滑肌、骨骼肌、膠質(zhì)細(xì)胞、雪旺氏細(xì)胞等。

4．制備來源
　　（1）雄性小鼠頜下腺 ：與人類NGF有90%同源性  
　　（2）牛精漿
　　（3）蛇毒
　　（4）豚鼠前列腺

5．理化特性
　　（1）7s NGF：分子量接近140kD，沉降系數(shù)為7s的復(fù)合物．它由α，β，γ三個(gè)亞單位和鋅離子構(gòu)成。其生物活性位于β亞單位。β亞單位是2條由118個(gè)氨基酸組成的單鏈，通過非共價(jià)鍵結(jié)合而成的二聚體。
　　（2）2.5s NGF：分子量13～14kD，沉降系數(shù)為  2.5s。其結(jié)構(gòu)與β亞基基本相同。故又稱β－NGF。

6．受體分類
　　（1）膜受體：
　　低親和力受體：快NGF受體，跨膜糖蛋白，分細(xì)胞外部分、跨膜連接區(qū)、胞漿部分，具有G蛋白偶聯(lián)的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)功能。
　　高親和力受體：慢NGF受體，跨膜糖蛋白，具有酪氨酸蛋白激酶活性。
　　（2）核受體

 

7．受體存在的部位
　　外周神經(jīng)系統(tǒng)：交感神經(jīng)元、感覺神經(jīng)元。
　　中樞神經(jīng)系統(tǒng)：膽堿能神經(jīng)元、腎上腺素能神經(jīng)元、肽能神經(jīng)元、脊髓運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元、腦干運(yùn)動(dòng)神經(jīng)元、中腦三叉核神經(jīng)元、視網(wǎng)膜節(jié)細(xì)胞、小腦部分神經(jīng)元。

8．神經(jīng)生長(zhǎng)因子的作用機(jī)理是什么？
　　NGF與受體結(jié)合，通過受體介導(dǎo)的內(nèi)吞機(jī)制產(chǎn)生內(nèi)在化，形成由軸膜包繞、含有NGF、并保持其生物活性的小泡，經(jīng)軸突沿微管逆行轉(zhuǎn)運(yùn)至胞體，經(jīng)酪氨酸蛋白激酶、脂酰肌醇鈣、內(nèi)源性環(huán)腺苷酸等第二信使體系的轉(zhuǎn)導(dǎo)，啟動(dòng)一系列級(jí)聯(lián)反應(yīng)，對(duì)靶細(xì)胞的某些結(jié)構(gòu)或功能蛋白基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控而發(fā)揮其生物效應(yīng)。

 

9．NGF 生物效應(yīng)
　　發(fā)育期  
　　誘導(dǎo)神經(jīng)纖維定向生長(zhǎng)
　　刺激胞體和樹突的發(fā)育
　　增加神經(jīng)纖維支配區(qū)的密度
　　促進(jìn)神經(jīng)元的分化發(fā)育
　　能使感覺神經(jīng)，交感神經(jīng)節(jié)數(shù)目增加，體積增大，纖維延長(zhǎng)

　　成熟期
　　NGF和NGF受體的水平和分布都明顯減少,主要效應(yīng)神經(jīng)對(duì)NGF的依賴性也顯著降低,只有部分交感神經(jīng)元仍需依賴NGF存活。

　　神經(jīng)損傷后  
　　NGF受體增加,反映在損傷修復(fù)過程中對(duì)NGF的

　　需求。
　　靶區(qū)NGF的水平也明顯升高。

10. 何謂神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用？
　　在胚胎發(fā)育的一定時(shí)期內(nèi)，NGF為效應(yīng)神經(jīng)元生存所必須。體外實(shí)驗(yàn)證實(shí)，如果培養(yǎng)液中不加NGF，神經(jīng)細(xì)胞即不能長(zhǎng)出軸突，也不能存活。NGF及其受體也廣泛分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，由海馬和腦皮質(zhì)產(chǎn)生的NGF可通過膽堿能神經(jīng)逆行運(yùn)輸至前腦基底核，維持膽堿能神經(jīng)元的存活和功能。在胚胎發(fā)育早期，中樞NGF的含量決定膽堿能神經(jīng)的密度。在無膽堿能神經(jīng)支配的小腦區(qū)和下丘腦，NGF含量也較高，表明除膽堿能神經(jīng)外，NGF對(duì)其他類神經(jīng)元也有營(yíng)養(yǎng)作用。

11. 何謂神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)保護(hù)作用？
　　當(dāng)NGF的效應(yīng)神經(jīng)元受到損傷時(shí)，例如切斷軸突、藥物損害，甚至缺血、缺氧等，神經(jīng)元將發(fā)生一系列的病理改變，包括死亡，實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)NGF通過：
　　（1）抑制毒性氨基酸的釋放；
　　（2）抑制鈣離子超載；
　　（3）抑制超氧自由基的釋放
　　（4）抑制細(xì)胞凋亡等機(jī)制而明顯減輕或防止這些繼發(fā)性病理損害的發(fā)生。

12. 何謂神經(jīng)生長(zhǎng)因子的促神經(jīng)生長(zhǎng)作用？
　　如上所述，在切斷軸突后給予NGF將減少某些神經(jīng)元的變性與死亡，無疑這將有助于提高軸突再生的可能性。同時(shí)它還影響軸突再生開始的時(shí)間和參與再生的神經(jīng)元數(shù)目以及再生神經(jīng)的質(zhì)量和速度。

13. 神經(jīng)生長(zhǎng)因子在神經(jīng)系統(tǒng)以外還有哪些作用?
　　• NGF的非神經(jīng)系統(tǒng)作用主要表現(xiàn)在影響免疫細(xì)胞的活性，進(jìn)而調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)功能。神經(jīng)生長(zhǎng)因子不但調(diào)節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)功能，而且也是一種免疫調(diào)節(jié)因子。
　　• NGF可以抑制某些腫瘤的有絲分裂，促其向良性分化。
　　• NGF促進(jìn)創(chuàng)口組織的修復(fù)反應(yīng)，促進(jìn)創(chuàng)口愈合。