神經節苷脂神經生長因子促進周圍神經再生的實驗研究

來源：百濟新特藥房網發布時間：2009-5-22 9:05:00

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周圍神經再生是當前的一個重要研究課題，但尚無一種較滿意的方法可使損傷神經的功能和形態恢復到正常水平，近年來，隨著新技術的應用，雪旺氏細胞(Sc)，多種神經營養因子 (NTFs)、神經生長因子(Nerve Growth Factor，NGF)的運用及“神經再生室”的創立，把神經損傷的修復研究推向分子水平，然而神經生長因子對神經再生的研究多為離體實驗，傳統認為神經生長因子僅對交感神經及感覺神經元有營養作用，而對脊髓前角運動神經元的生物活性無確切證據。近來研究顯示神經生長因子對運動神經元有潛在的生物學效應，而神經節苷脂 (GangliosideMl，GM1)對神經生長因子可能起重要的協同作用。神經節苷脂對周圍神經損傷修復的研究國內外少見，神經節苷脂+神經生長因子所發揮的協同作用國內外更為罕見，本研究課題通過神經節苷脂+神經生長因子注入神經再生室。術后不同時期取標本作組織學檢查和電鏡檢查，以揭示神經節苷脂+神經生長因子對神經再生的影響，探討神經節苷脂作為神經生長因子載體對脊髓前角運動細胞生物活性及周圍神經再生的影響，為進一步的基礎研究和臨床應用提供理論依據。

目的

研究神經生長因子 (NGF)聯合神經節苷脂 (GM1 )對周圍神經再生的作用。

方法

硅膠管套接大鼠坐骨神經，將神經生長因子、神經節苷脂、生理鹽水、神經節苷脂+神經生長因子混合液分別加入硅膠管內，術后 4周、8周行組織學觀察。

結果

實驗組再生神經有髓神經纖維、髓鞘厚度均高于對照組，神經節苷脂+神經生長因子組均高于其他三組，差異有顯著性（P<0.01)。

結論

神經生長因子、神經節苷脂能促進運動神經元軸突再生。神經節苷脂介導神經生長因子促進運動神經元軸突再生，表現出良好的生物學效應。

討論

近幾年來，關于周圍神經缺損后神經再生室的動物模型的實驗研究不少，但關于神經節苷脂作為神經生長因子的載體在神經生長因子對周圍神經再生有促進作用研究報道較少。目前研究表明：神經生長因子在周圍神經缺損中保護周圍神經損傷后神經的變性壞死，促進修復，但是運動神經元對神經生長因子具有應答能力及應答方式一直缺乏有利的證據。神經生長因子是最早被發現和提純并明瞭其分子結構的一種細胞生長因子，它的生物學作用廣泛，效應細胞多達10余種。神經生長因子不僅是維持神經系統正常發育和功能的必要因素，而且還是參與神經再生和創傷修復的必要因素。神經生長因子是由α、β、γ三種肽鏈組成的大分子生理活性多肽，其中β肽鏈是最主要活性部分。新近研究表明神經生長因子活性半衰期較短，在水溶液中活性丟失快，且易受溫度、酸堿度等多種因素的影響。神經生長因子不能通過血腦屏障，如果以常規方式全身給藥 (肌注或靜脈注射)，難以在靶區達到有效濃度。因此如何使微量的外源性神經生長因子發揮有效的生物學作用，成了迫切需要解決的問題。因此神經生長因子對坐骨神經等神經元發生生物學效應時，如有適當的物質介導，其功效能大大提高。研究表明：胞漿Ca2+對神經元的生物學行為、可塑性和存活起著決定性作用。神經生長因子通過多種途徑及方式調節神經元胞漿 Ca2+水平，提示Ca2+可能是神經生長因子信號轉導的關鍵信使。本實驗中，實驗組加入外源性神經生長因子顯示再生神經纖維排列、數量。髓鞘程度均優于對照組，統計學上聯合組相對于A、B、C 組有P<0.01，有顯著差異，提示神經生長因子對運動神經元再生有促進作用。神經生長因子對運動神經元潛在的生物學效應是存在的，有賴于其它因子參與。

神經節苷脂 (神經節苷脂)是神經系統糖脂的主要組成部分，其化學成分為含唾液酸的寡糖鏈和神經酰胺。研究神經節苷脂在周圍神經系統的分布發現，神經節苷脂可以結合到朗飛結間和朗飛結旁區的髓質，在朗飛結區結合最緊密。提示神經節苷脂廣泛存在于周圍神經的髓鞘。進一步研究發現，神經節苷脂只是在朗飛結旁區的髓鞘纖維暴露，而在朗飛結的髓鞘中則被保護。它的基本結構均有兩部分參與組成：疏水端為N-酰基鞘胺醇鑲嵌在細胞膜雙層的外層，具有脂溶性；親水端含唾液酸的寡糖鏈，伸展在細胞膜外，與周圍環境接觸，唾液酸與外周Ca2+結合維持細胞的興奮性和正常的生理功能，寡糖鏈對外側刺激因子起識別和結合作用。本實驗顯示外源性神經節苷脂本身既能促進神經再生，又可介導外源性神經生長因子發揮有效的生物學作用，從而發生協同作用。從神經節苷脂的結構可以推測，它的親水端中的唾液酸與外周Ca2+結合能力較強，寡糖鏈對外界刺激因子起識別和結合作用。所以當外源性Ca2+嵌入到細胞膜，由于它帶有較多的負電荷，大大地增加了細胞表面的負電性，從而提高了與帶正電荷的遞質的結合力，尤其是Ca2+與唾液酸有很強的螯合作用。一方面為神經細胞的信息傳遞活動濃積了足夠的Ca2+，另一方面Ca2+可同時與二個分子結合，因此，作為神經節苷脂非特異性受體，首先與神經生長因子結合，將神經生長因子濃聚在周圍，繼而將濃聚的神經生長因子轉運給神經生長因子特異受體，從而神經生長因子可以和神經節苷脂發揮協同作用。本實驗證明了目前關于神經節苷脂和神經生長因子有協同作用的觀點，但關于其具體的作用機制以及二者之間濃度的配比需要基礎工作者以后的實驗研究，以便為臨床應用提供理論依據。

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