胶质细胞源性神经营养因子(ΔN39)-R9神经营养活性和透过血脑屏障的研究

为了研究胶质细胞源性神经营养因子 (GDNF) 在中枢神经系统疾病中的治疗应用,运用基因突变、蛋白质融合表达和蛋白质纯化技术获得分子质量较小的GDNF(ΔN39)活性片段. 将HIV-1 Tat 蛋白转导区 (protein transduction domain,PTD) 的9个碱性氨基酸⁴⁹RKKRRQRRR⁵⁷模拟物9个精氨酸(R9)与GDNF(ΔN39)活性片段融合表达,获得纯度达95%以上的GDNF(ΔN39)-R9融合蛋白. 将GDNF、GDNF(ΔN39)、GDNF(ΔN39)-R9分别加入原代培养的中脑多巴胺能神经元和转染GDNF受体GFRα1和Ret的PC12细胞中,观察它们的神经营养活性和毒性. 运用脑微血管内皮细胞株B-Endo 3,观察GDNF(ΔN39)-R9蛋白穿越血管内皮细胞膜的功能;运用脑血管内皮细胞和Matrigel铺板模拟血脑屏障,Transwell法检测Tat-GDNF(ΔN39)蛋白穿越脑血管内皮细胞和外周胶质膜的能力. 结果显示：GDNF(ΔN39)-R9蛋白具有类似GDNF的神经营养活性,促进原代培养的中脑多巴胺能神经元和稳定表达GFRα1和Ret受体的PC12-GFRα1-Ret细胞株的存活,没有显示毒性,并且能很好地穿过脑微血管内皮细胞层和模拟的血脑屏障.     

从GDNF家族及其受体GFRα家族的进化分析中解析相互作用的功能决定位点

胶质细胞源神经营养因子 (glialcellline derivedneurotrophicfactor,GDNF)对神经退行性疾病具有潜在的治疗作用 ,因此解析GDNF及其糖基磷脂酰肌醇锚联受体GFRα的相互作用机制具有重要意义。根据蛋白质残基的功能重要性与自然选择压力相互关联的分子进化原理 ,对GDNF家族及其受体GFRα家族进行了进化踪迹分析 ,搜索到相互作用的功能决定位点。其中一些位点已被突变实验所证实 ,尤其大鼠GFRα1的功能位点N152 N153 ,R2 59、S3 16N3 17S3 18和Q2 47D2 48S2 49经丙氨酸替换突变实验确认是GFRα1同GDNF或跨膜受体酪氨酸蛋白激酶Ret相结合的关键位点 ,在GDNF GFRα1 Ret复合体的形成中起到重要作用。     

胶质源性神经营养因子对不同组织细胞的影响

GDNF来自于小胶质神经元,首先作为中脑多巴胺能神经元的复活因子被发现,可促进细胞存活,并有增加多巴胺神经元细胞大小及轴突长度的作用。GDNF通过与锚定蛋白细胞表面受体糖基磷脂酰肌醇的相互作用来调节细胞活性。GDNF家族a-1受体,通过跨膜酪氨酸受体或者神经元细胞黏附分子,来促进细胞存活,神经突生长,以及突触发育。后续的研究提示,无论未成年还是成体大脑,GDNF对多种神经细胞都有复活的作用,并与一些周围神经复活、迁移、分化相关。不同的脑缺血实验模型均证实了外源性GDNF对于病灶部位及全脑的神经保护作用,包括局部应用营养因子,利用病毒载体运载GDNF基因以及移植表达GDNF的细胞。近来研究还证实,GDNF不仅对多巴胺能神经元,中枢和周围神经系统的运动、感觉神经元,以及自主神经元有营养和保护作用,对于非神经系统也有不同调节作用。本文将重点讨论这些GDNF作用的不同策略以及机制。     

有望控制帕金森氏病的新的特异性神经营养因子

Synergen Inc.公司(Boulder,CO)分离出一种新的、特异性刺激中脑多巴胺生产细胞的神经营养因子。公司打算用这种因子来治疗帕金森氏病。帕金森氏病的病因是由于这类多巴胺吸附和分泌细胞的降解。这种因子称为神经胶质细胞系衍生的神经营养因子(GDNF),是从大鼠中提取后用一种基因探针     

胶质细胞源性神经营养因子受体α1基因的克隆表达及其活性研究

为了获得重组胶质细胞源性神经营养因子受体α1（glial cell line-derived neurotrophic factor receptor alpha1, GFRα1）并研究其生物学活性,从新生4天的SD大鼠海马组织中提取总RNA,通过 RT-PCR方法,扩增出GFRα1 cDNA.将GFRα1 cDNA克隆至含T7启动子的质粒pET-28a（+）中,构建表达质粒pET-GFRα1,转化大肠杆菌BL21（DE3）,获得表达菌株BLGFRα1.表达菌株经1 mmol/L IPTG诱导3～5 h后,GFRα1蛋白表达,并形成包涵体.凝胶自动扫描分析表明,GFRα1表达量占全菌总蛋白的21.5%,用Ni²⁺-NTA树脂纯化和复性后,纯度达90%以上,复性的重组GFRα1蛋白可显著介导GDNF促PC12细胞的存活和分化作用.     

重组人胶质细胞源性神经营养因子的生物学活性研究

从人星形胶质细胞瘤BT-325细胞中克隆胶质细胞源性神经营养因子(GDNF) cDNA序列.以大肠杆菌作为表达系统,GDNF蛋白在大肠杆菌JM103中获得了高效表达;表达产物经纯化、复性后,以8日龄鸡胚背根节（DRG）、14日龄胎鼠脊髓前角运动神经元以及新生大鼠大脑皮层胶质细胞作为实验材料,研究了GDNF的生物学活性,结果表明： rhGDNF可有效地促进DRG突起的生长,rhGDNF对体外培养的运动神经元表现出明显的促突起生长作用,并可显著提高体外培养运动神经元的存活率,rhGDNF 对体外培养的胶质细胞具有促增殖作用.     

胶质细胞原神经营养因子研究进展

叙述了新近纯化的胶质细胞源神经营养因子（GDNF）的生物功能及其在鼠胚中的分布,着重介绍了该因子对损伤的多巴胺能神经元及运动神经元促进存活、修复损伤及再生的活性.     

GDNF对多巴胺能神经元作用机制的研究进展

胶质细胞源性神经营养因子（glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF）是神经保护治疗帕金森病（Parkinson＇s disease,PD）的一种神经营养因子,越来越多的在体和离体实验研究显示GDNF是中脑多巴胺（dopaminergic neuron,DA）能神经元的有效存活因子。GDNF受体是由结合在细胞质膜外的糖基化磷酯酰基（glycosyl-phosphatidylinositol,GPI）和GDNF功能性孤儿受体酪氨酸激酶Ret蛋白质组成。特异性的GDNF与其受体结合后,激活其胞内部分c-Ret,经由不同的第二信使来传递信号发挥作用。主要可能的机制有顺式作用和反式作用。而探索GDNF促进中脑黑质DA能神经元再生修复的可能机制,为进一步深入研究GDNF的作用机制提供科学依据。     

胶质细胞源性神经营养因子受体

胶质细胞源性神经营养因子能够促进多种神经细胞特别是多巴胺能神经元及运动神经元存活。胶质细胞源性神经营养因子的信号传递受体是ＲＥＴ受体酪氨酸激酶,受体α亚基是它与ＲＥＴ相互作用的媒介。胶质细胞源性神经营养因子生物学活性的发挥需要ＲＥＴ与受体α亚基同时存在。     

GDNF家族成员及其受体的研究进展

胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族是一类结构上属于转化生长因子-β（TGF-β）超家族的神经营养因子,目前包括GDNF,neurturin(NTN)和persephin(PSP)三种因子,它们在体内有着广泛的作用.近年来发现GDNF和NTN的受体均为多组分结构,由不同的糖基磷脂酰肌醇（GPI）蛋白和共享的跨膜酪氨酸激酶受体Ret蛋白构成.有关这一家族的因子及其受体的研究正在不断深入.     

胶质细胞源性神经营养因子对疼痛的调节作用

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell derived neurotrophic factor,GDNF)属转化生长因子β超家族成员,其成熟蛋白由134个氨基酸残基组成,而GDNF受体广泛分布于外周和中枢神经系统。GDNF不仅可以促进多巴胺能神经元、运动神经元的存活,对交感、副交感以及感觉神经元具有营养作用,还能够影响神经元的发育、分化并对非神经系统的发育也具有重要作用。近年来随着人们对疼痛认识的深入,疼痛的机制也不再限于神经元功能的改变,还受胶质细胞活化、多种营养因子、细胞因子及相应受体、离子通道等多方面因素的影响。为此,本文就近年来GDNF参与疼痛调节的相关研究进展做一简要综述。     

胶质细胞源性神经营养因子引发精原干细胞自我更新的信号通路

胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是TGF-β超家族的一个相关成员。哺乳动物睾丸曲细精管内支持细胞分泌的GDNF,能促进精原干细胞(spermatogonial stem cells,SSCs)的自我更新与增殖。SSCs去分化诱导产生的多能干细胞已被广泛应用于再生医学领域,且SSCs在制作转基因动物、男性不育治疗和体外实施精子发生过程等方面,具有极大的应用价值。所以,GDNF引发SSCs自我更新的作用机理非常值得探索。通过对GDNF引发SSCs自我更新的信号通路进行系统梳理,我们发现了如下的作用过程:GDNF与GFR-α1特异性结合,活化Ret蛋白酪氨酸激酶,随后激活Ras/ERK1/2、PI3K-Akt和SFK信号通路,促进SSCs的自我更新;同时,在该过程中还存在信号通路间的交联对话现象。     

神经营养因子与神经干细胞

生长因子在神经干细胞的增殖,分化和存活过程中有重要作用。神经营养因子是其中的一类,它包括神经生长因子（NGF）家族,胶质源性神经营养因子（GDNF）家族和其它神经营养因子。NGF家族包括NGF,BDNF,NT－3,NT－4／5和NT－6。这一家族可促进epidermic growth facter(EGF)反应 海马及前脑室管膜下区神经干细胞的存活和分化。GDNF家族包括GDNF,NTN,PSP和ART。GDNF家族促神经发育的作用主要在外周,它促进肠神经嵴前体细胞的存活和增殖,且对外周感觉神经的发育至关重要。其它生长因子如bFGF和EGF,它们能促进神经干细胞增殖和存活;CNTF和LIF等在神经干细胞的分化中也有重要作用。     

胶质细胞源神经营养因子基因克隆及产物纯化

用PCR方法从人基因组DNA中扩增出胶质细胞源神经营养因子(GDNF)的编码序列, 使它在E.coli中表达并纯化了重组GDNF.     

小鼠海马结构氧化/抗氧化相关因子和神经营养因子表达的增龄性变化

目的通过观察小鼠年龄增长过程中海马氧化/抗氧化相关因子谷胱甘肽(GSH)含量、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)活性、丙二醛(MDA)和脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)水平的变化,探讨海马内抗氧化损伤能力及神经营养因子水平的变化与海马老化的关系。方法通过β-半乳糖苷酶染色观测青年组(2-3月)、中年组(6-8月)、老年组(18-20月)雄性C57小鼠海马细胞衰老程度。比色法、硫代巴比妥酸法、酶联免疫吸附试验分别检测GSH、GSH-PX、MDA、BDNF、GDNF在各组小鼠海马内的水平。结果研究显示随着年龄增长,海马组织衰老程度逐渐增加,而抗氧化的GSH含量减少、GSH-PX活性降低;氧化损伤产物MDA含量增加;海马组织神经营养因子BDNF、GDNF水平降低。结论本研究结果提示,海马结构的老化可能与海马抗氧化能力下降、氧化损伤程度增加和BDNF、GDNF等神经营养因子水平的降低有关。     

人GDNF在甲醇酵母及家蚕幼虫中的表达

将人胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因克隆入酵母分泌型表达载体pPIC9K中,酶切线性化后电穿孔导入酵母细胞进行整合,经G418筛选得到多拷贝转化子,甲醇诱导表达。将人GDNF基因克隆入昆虫病毒转移载体pBacPAK8中,与线性化Bm-BacPAK6修饰病毒基因组DNA共转染家蚕细胞,经体内重组,筛选到重组病毒。用重组病毒感染家蚕幼虫,5d后收集血淋巴。SDS-PAGE和蛋白质印迹杂交结果证实了酵母培养上清液及家蚕幼虫血淋巴中含有GDNF蛋白。活性研究表明,甲醇酵母及家蚕幼虫表达的GDNF蛋白能促进多巴胺能神经元的存活和突起生长。     

重组EpoAB-NGF模拟肽的神经营养功能

目的:研究重组融合蛋白红细胞生成素AB肽-神经生长因子模拟肽(EpoAB-NGF9和EpoAB-NGF/12)的神经营养作用。方法:构建pET-42a-EpoAB-NGF9/12原核表达质粒,转化大肠杆菌BL21(DE3),以IPTG诱导表达,亲和层析纯化重组蛋白,显微镜观察PC12细胞诱导分化,流式细胞仪检测凋亡细胞。结果:大肠杆菌表达的重组融合蛋白GST-EpoAB-NGF9/12分子量约为30kDa,抗GST抗体免疫印迹反应呈阳性。融合蛋白可以诱导PC12细胞分化,促进轴突生长。R2L1细胞去血清培养,凋亡细胞占(31.7±0.60)%,去血清后加入融合蛋白GST-EpoAB-NGF9/12,细胞凋亡率分别为(25.2±3.52)%、(25.7±1.46)%,呈现一定程度的抑制细胞凋亡的活性。结论:重组EpoAB-NGF模拟肽融合蛋白具有与NGF类似的神经营养作用。     

慢病毒介导GDNF对帕金森病的多巴胺能神经营养作用

探讨慢病毒介导GDNF对帕金森病的治疗作用。将gdnf片段替代pNL lacZ CMV质粒中的LacZ编码区 ,构建pNL gdnf质粒。采用磷酸钙转染方法 ,将慢病毒系统中三个质粒瞬时共转染 2 93T细胞 ,并收集病毒粒子。用立体定位仪将高滴度病毒注射入PD大鼠的纹状体中。分别在治疗后 14 ,30 ,6 0天检测阿朴吗啡 (APO)诱导旋转反应的变化 ;用Western印迹方法测定蛋白质的表达 ;用免疫组织化学方法检测lacZ和TH的表达 ;移植治疗后PD鼠的行为学逐渐有了改善 ,尤以治疗后14天明显。GDNF蛋白在大鼠脑内至少表达了 6 0天 ,对多巴胺神经有一定的神经营养作用。因此 ,慢病毒介导GDNF能显著改善PD鼠的行为学表现 ,是治疗帕金森病的有效方法之一。     

脑微血管内皮细胞条件培养液对星形胶质细胞活性的影响

目的:观察脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞的相互关系,探讨血脑屏障维持脑内环境稳定的生理学基础.方法:原代培养大鼠脑皮质微血管内皮细胞,传至三代,收集在指数生长期细胞生长48 h后的务件培养液;将条件培养液分别按20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%、90%、100%不同浓度作用于星形胶质细胞,MTT法检测不同浓度内皮细胞条件培养液作用于星形胶质细胞24 h、48h后的活性变化.结果:48h时间点的各浓度内皮细胞条件液组与相应的正常对照组相比差异均有显著统计学意义(P<0.01),内皮细胞条件液对星形胶质细胞表现出显著的抑制效应,而24 h的70%、80%、90%、100%浓度组与相应正常对照组相比也有显著统计学意叉的差异(P<0.01),且有浓度依赖性.结论:正常脑微血管内皮细胞条件培养液抑制了正常星形胶质细胞的活性.     

GDNF对神经干细胞增殖、分化的影响

神经干细胞(neural stem cells,NSCs)具有如下特点:(1)可以向神经组织分化或源自神经系统的一部分。(2)具备维持和更新的自主能力。(3)可通过细胞分裂增殖。以上特点决定了它的应用价值,被公认为治疗阿尔茨海默氏病,帕金森氏症,脊髓损伤,中风等神经退行性疾病的最佳方案。用干细胞治疗癌症,免疫相关性疾病,和其他疾病被认为是很有创新的新疗法,可能有一天会扩展到修复和补充大脑损伤。胶质细胞源性神经营养因子(glial Cell line一derived neurotrophic factor,GDNF)为TGF一β超家族的一员,具有很强神经保护作用,大量实验研究证实GDNF可促进帕金森病大鼠模型的中脑神经干细胞定向分化为多巴胺能神经元,同时大量实验发现其可促进神经干细胞增殖及分化,为神经干细胞的应用奠定了基础。