神经营养因子对突触调节作用.ppt

神经营养因子对突触的调节作用 神经营养因子（neurotrophic factors or neurotrophins, NT）是神经细胞支配的靶细胞所产生的一类多肽分子，对神经细胞的生长、发育、分化和生存起着重要的调节作用 越来越多的研究表明，NT对突触也有很重要的调节作用,它能够对突触的功能和形态结构作出调整。 一、NT的合成和释放 NT的合成与神经元细胞的功能活动密切相关，突触前神经元细胞的功能活动增加，NT的合成上调；活动减少，NT的合成下调 实验证实，神经元细胞自身的生物电活动以及人为激发的电活动均可以诱导NGF和BDNF表达 另一项研究发现，阻断大鼠的视觉传入，能够很快导致大鼠视皮质的BDNF表达下降；恢复视觉传入以后，BDNF迅速回升 以上结果表明，NT的表达水平与神经元细胞的功能活动有着密切的关系。 二、NT的转运 与其他的蛋白质多肽因子一样，NT在细胞内合成以后，以囊泡的形式向轴突或树突的末端转运 NT上述转运过程受到多种因素的调控，其中最主要的还是细胞本身的功能活动。 此外，轴突和树突末端能够合成小部分NT，这部分NT无需转运，可直接释放。 除了在细胞内进行转运，NT还可以在神经元细胞之间进行传递 有人将碘标记的NT注射到鸡胚的眼睛里，结果发现，这些被标记了的NT出现在顶盖神经元细胞内 三、NT与长距离信号传递 NT能够在神经元细胞之间传递，为远距离传播调节信息提供了可能。 NT-受体复合物能够作为调节信息，在神经系统内进行传递。 有研究表明，NT-受体复合物通过突触后膜，逆行运输到神经细胞内，使神经细胞存活。而单独将NT注射到神经元细胞内，并不能使细胞存活。 后续研究发现，NT受体内酪氨酸激酶能使NT保持磷酸化状态，使NT保持生物活性，这是单独NT无法实现的。 四、NT的分泌 跟其他蛋白质的分泌一样，NT的分泌也可以分为基础分泌（生理状态下的分泌）和调节分泌（受刺激以后的分泌） 从细胞生物学的观点来看，它们之间仅仅是一个量的差别，但对于神经系统内的信号传递却有着重要的意义。 神经元细胞去极化、细胞外高钾以及模式电场刺激（patterned electrical stimulation）均可以导致调节分泌，这其中又以高频模式电场刺激最为有效。 五、NT与突触发育和维持 在神经元细胞的发育和分化过程中，NT是必不可少的。NT能够诱导神经元细胞分化成熟。当神经元细胞成熟以后，还需要小量的NT来维持。 有人做了这样一个实验，将交感神经节后纤维切断，节前纤维的传入冲动迅速减少，突触结构退化，并逐渐消失。 当加入NGF以后，突触的结构和功能恢复。 六、对突触传递的影响 下面也是一个非常有趣的实验：将培养基中的NGF撤离，交感神经元细胞的丝状假足（filopodia）逐渐萎缩、消失；加入NGF后不到一分钟，丝状假足重新出现。 在NGF的作用下，锥体细胞能够在几分钟内与靶细胞建立起突触连接。 NT能够增加突触前膜神经递质的释放，还能够改变突触后膜递质受体，使突触传递效能增加。 实验证实，NT能够导致神经元细胞内钙离子浓度上升，从而引起神经递质释放 七、NT与突触电活动的协同作用 有研究发现，突触前神经元短暂的去极化（depolarization）加上低浓度的BDNF可以大幅度增加神经递质的释放，而单独去极化或者低浓度BDNF不能增加递质的释放。 后续研究发现，突触前N去极化和神经递质释放均可以导致神经元细胞上NT受体数量增加，从而扩大了NT的生物效能。 八、NT对突触的塑型作用 * * *