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胶质细胞源性神经营养因子和脊髓损伤修复
脊髓损伤(SCI)后神经功能恢复因脱髓鞘作用、轴突的断裂、神经细胞的死亡、胶质疤痕等而受到限制.目前有多种方法可以促进脊髓功能恢复,但效果均不理想.胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族作为神经营养因子的一种,具有功能强大的神经营养作用.随着近年不断深入的研究,GDNF越来越多的功能作用被发现,对神经系统的发育成熟以及对神经损伤后的神经功能恢复,发挥着极其重要的作用.笔者就其在促进脊髓损伤恢复方面的研究做一综述.
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胶质细胞源性神经营养因子及其受体过表达与胰腺癌生物学行为的关系
神经浸润是胰腺癌特征性浸润和转移方式,其转移率高达53%~100%,是影响胰腺癌患者预后的主要因素之一[1].但胰腺癌这种高度神经浸润特性的机制尚未完全清楚.近年研究表明胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是TGF-β超家族的成员,而其受体RET(属于酪氨酸激酶)为RET原癌基因的产物,两者过表达与胰腺癌[2-3]及甲状腺癌[4-5]等肿瘤细胞增殖密切相关,但其过表达与胰腺癌的临床病理生物学行为的关系尚不清楚.本文通过检测胰腺癌组织GDNF及RET的蛋白表达情况,探讨GDNF及RET基因在胰腺癌发生发展过程中的作用及其对预后的影响.
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腺病毒介导的胶质细胞源性神经营养因子基因在体外骨髓基质干细胞中的表达及其生物学活性实验研究
本研究中我们将腺病毒介导的胶质细胞源性神经营养因子(Adv-GDNF)基因感染体外培养的骨髓间质干细胞(BMSCs), 从基因转录水平检测GDNF在体外BMSCs中的表达.同时我们还将体外感染的BMSCs与脊髓背根神经节共同培养,间接观察了BMSCs表达的GDNF的生物学活性.
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骨髓间质干细胞源性早期神经元与控释神经营养因子移植治疗猴脊髓损伤的研究
对于脊髓损伤(spinal cord injury,SCI),目前临床上仍无有效的治疗方法.研究发现,应用外源性神经营养因子(neurotrophic factors,NTFs)可以促进神经元修复、轴突再生[1,2].骨髓间质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)是骨髓中的一种非造血类成体干细胞,易于获取和增殖,可诱导分化为神经元细胞[3,4].本实验以恒河猴为研究对象,将自体MSC在体外诱导为早期神经元细胞,并应用可降解生物材料单甲氧基聚乙二醇聚乳酸嵌共聚体(mPEG-b-PLA)作为胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)的控释载体,将两者联合移植到脊髓损伤处,探讨其修复脊髓结构、恢复猴下肢运动功能的作用.
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感音神经性聋基因治疗研究进展
外周听觉系统病变常导致程度不同的感音神经性聋,一向被认为是耳科的难治之症.由于感音神经性聋的发病机制目前尚未明确,其致病因素和临床表现形式的多样性使得治疗上难以获得确实有效的方案.近来,随着分子生物学研究的深入和基因工程技术的发展,已开始出现某些具有重要意义的进展,为终解决这类问题带来了希望.近10年来随着神经生物学研究的进展,对于多肽类营养因子与听觉神经系统间相互关系的认识不断深入,神经营养因子(neurotrophic factors,NTF)对外周听觉系统作用的研究已证实其不仅是听觉上皮、听觉神经元细胞发育、成熟、增殖分化、存活的必需因子,而且对损伤后修复、残存神经元的存活和功能可塑性有重要作用[1-3],外源性神经营养因子对听觉上皮和听觉神经元的保护作用已在耳毒性药物和声损伤的动物模型中得以证实[4-8].基因工程技术的进展已能构建特异性载体,并能携带神经营养因子基因导入动物耳内,在动物内耳获得高效表达,产生具有高度生物活性的稳定的基因产物[9-11],这为基因治疗感音神经聋提供了生物学证据.基因治疗在感音神经聋的防治中具有重要的理论意义和应用价值.
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胶质细胞源性神经营养因子的表达、功能和在药物依赖中的作用
1993年,Lin等[1]从大鼠胶质细胞株B49中提纯到一种可促进胚胎中脑多巴胺能神经元存活的神经营养因子,并命名为胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF).GDNF和后来发现的neurturin(NRTN)、persephin(PSPN)、artemin(ARTN)在结构和功能上有很大的相似性,共同构成一个家族,称为GDNF家族.
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脑缺血后GDNF的表达与应用的研究进展
胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)具有广谱性神经营养作用.在脑缺血后组织修复的研究中,发现GDNF参与神经修复过程.在几种脑缺血模型中均可见到该蛋白基因的mRNA或蛋白本身及其受体表达.在给以外源性的GDNF实验中,发现此蛋白在脑缺血时表现出强大的神经保护作用,使脑梗塞面积减小,脑水肿程度减轻,存活神经元数明显增加,显示出良好的应用前景.
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神经营养因子与周围神经再生
人们对神经营养因子在促进周围神经元的存活,维持周围神经元的数目方面的作用进行了大量研究.神经损伤后,给予外源性神经营养因子,能够产生与靶器官源性的神经营养因子相似的作用.周围神经再生过程中,神经营养因子NGF、NT-3和BDNF对背根节初级感觉神经元和脊髓运动神经元的存活及其表型的表达具有明确的选择性作用.其他神经营养因子,如CNTF、GDNF、LIF、GGF等,对神经元细胞也具有不同作用.本文将就神经营养因子对治疗周围神经损伤及周围神经疾病的潜在作用作一综述.
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GDNF的基因结构、信息传递及神经保护作用
胶质细胞系源性神经营养因子(GDNF)是TGF-β家族的一个新亚族,该亚族还有新发现的三个成员:Neurturin (NTN)、Persephin (PSP)和Artemin (ART),它们均不程度地对多巴胺神经元、脊髓前角运动神经元、背根神经节、颈上神经节以及肾等非神经元细胞都具有生长促进作用。GDNF基因位于5p12-13.1,全长约28~30kb,由三个外显子和两个内含子构成,转录后形成4.6kb的mRNA,其中编码区全长636bp,超始密码子在第二个外显子上,编码的GDNF前体蛋白为211个氨基酸残基(其中信号肽19个氨基酸),酶解后形成134个氨基酸的成熟多肽。GDNF受体系统由膜外糖磷酯酰肌醇(GPI)偶联的直接与GDNF结合的受体GFR(GDNF family receptor)和跨膜的酪氨酸激酶Ret两部分构成。研究表明将GDNF向纹状体、黑质或脑室内直接注射;胚胎中脑组织用GDNF处理后植入脑内;GDNF转基因工程细胞脑内移植;用腺病毒、腺相关病毒介导的GDNF cDNA直接注入脑内等不同方式给予帕金森病模型动物,可以改善这些动物的PD症状。
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胶质细胞源性神经营养因子的生物学研究
胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)是Lin等在1993年首先发现,来源于神经胶质细胞,对多巴神经元有明显的营养与促存活作用.神经损伤后其靶器官及损伤区域GDNF表达增加,提示损伤神经元对GDNF的需求增加.大量研究工作表明:损伤的中枢神经元具有可塑性,也能再生且在神经营养因子作用下再生速度及质量均有显著增强.GDNF作为神经营养因子(NTFs)之一,对神经元细胞的支持及存活作用已成为中枢神经研究的热点.
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血管内皮活性肠肽介导的高活性神经保护肽的研究进展
神经营养因子(neurotrophic factors,NTFs)是一类能支持神经元存活、促进其生长、分化及维持其功能的化学因子,它既是神经元之间或与其它细胞建立功能性联系的依赖因子,又是发育成熟神经元功能的调控因子,甚至在神经元损伤后或老年退行性变时是保护其存活和促进其再生的必需因子.自Levi-Montalcini首次发现神经生长因子(nerve growth factor,NGF) 以来,迄今发现20多种NTFs,根据结构和功能的相关性,目前大致分为以下几个家族:(1)神经生长因子(NGF)家族;(2)睫状神经营养因子(CNTF)家族;(3)胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)家族;(4)已知的细胞因子(cytokines):如成纤维细胞生长因子(FGF)、胰岛素样生长因子(IGF)、转化因子β(TGF-β)等.虽然众多的神经营养因子均被认为对神经细胞或其靶细胞起着重要的营养作用,但目前已明确的是胶质细胞在中枢神经系统中表达大多数的生长因子和细胞因子,它们在发育及神经修复中起重要作用[1].本文就近年来对血管内皮活性肠肽(VIP)作用胶质细胞后产生的高活性神经保护肽综述如下.
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胶质细胞源性神经营养因子的生物学活性与信号转导途径
神经营养因子是由神经元和神经元支配的靶器官或胶质细胞产生,在神经系统的发育、分化等生理过程中发挥重要的作用[1~3].由于神经营养因子具有维持神经元存活、促进神经元突起延伸等生理活性,并且可以在神经轴突中进行顺行、逆行性转运[4,5].因此在许多以神经元死亡或萎缩为特点的神经退行性疾病中,如老年性痴呆(Alzheimer's disease)、帕金森氏病(Parkinson's disease)、肌萎缩侧索硬化症(Amyotrophiclateral sclerosis)等,应用神经营养因子作为治疗药物有广阔的应用前景[6].
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pcDNA3.1(+)GDNF真核表达载体的构建及其在真核细胞中的表达
目的构建pcDNA3.1(+)胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)真核表达质粒并了解其在真核细胞内的表达.方法将GDNF逆转录聚合酶链式反应(RT-PCR)产物克隆至pcDNA3.1(+)真核表达载体上,经酶切鉴定及测序分析并以Fu Gene 6介导法转染真核细胞,了解其在细胞内的表达及其表达蛋白的生物学活性.结果 RT-PCR产物为640bp特异片段,pcDNA3.1(+)GDNF重组体经酶切后分别出现640bp和300bp片段,测序分析与文献报道结果完全一致,表明重组pcDNA3.1(+)GDNF表达质粒克隆成功.可见pcDNA3.1(+)GDNF质粒在真核动物细胞中得到表达,GDNF蛋白能够刺激含多巴胺的细胞生长,表明重组质粒能在真核细胞中表达出具有活性的GDNF蛋白.结论以Fu Gene 6介导pcDNA3.1(+)GDNF质粒转染真核细胞为基因治疗帕金森病奠定了一定基础.
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胶质细胞源性神经营养因子与神经源性痛
胶质细胞源性神经营养因子(Glial cell line-derived neurotrophic factor,GDNF) 是1993年Lin等从胶质细胞中纯化获得的一种新型神经营养因子,化学结构为糖蛋白[1].初发现它具有促进多巴胺能神经元存活的功能[1],近来研究表明其功能远远不仅限于此[2, 3],尤其引人瞩目的是它对神经元的保护作用及对疼痛,特别是对神经源性痛的抑痛或镇痛功效[4~6].所谓神经源性痛(neuropathic pain, NpP),是指因创伤或疾病致神经系统受损后而导致机体疼痛的综合性病症[6, 7].其发病机制尚不清楚,临床上也缺乏有效的治疗方法.了解GDNF的生物特性及其对NpP的作用,有助于理解GDNF的生理功能,有利于探讨NpP的预防和治疗途径.为此,本文综述了近年来有关GDNF及其对NpP作用的研究资料.
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Tet-Off对GDNF重组腺相关病毒载体表达的调控作用
胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)对多巴胺能神经元、运动神经元等都具有神经营养作用,是帕金森病等中枢神经系统退行性病变常见的治疗基因[1,2].以腺相关病毒(AAV)为载体将GDNF导入尾状核头部等功能核团能缓解帕金森病症状、促进多巴胺能神经元再生[3].本研究在AAV介导GDNF体内高效表达的基础上,在GDNF上游插入Tet-Off反式激活子及其反应元件启动子复合物,从而降低转基因后可能的致瘤作用及其它潜在危险.
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重组GDNF腺相关病毒脊髓内注射对损伤脊髓功能恢复的影响
随着交通和建筑业的发展,脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)的发生率有逐年上升的趋势,由于中枢神经组织结构的特殊性以及损伤导致的一系列病理变化,使得脊髓损伤的治疗进展缓慢,如何促进SCI后脊髓的神经再生和功能恢复,治愈截瘫,一直是医学领域的一大难题.神经分子生物学的迅速发展,使人们对脊髓损伤的机制有了进一步的了解,大量研究发现,脊髓内微环境的改变有利于神经功能的恢复.本实验将携带胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因的腺相关病毒移植于大鼠脊髓损伤处,以动物行为学评分和脊髓诱发电位为评价指标,观察前者促进损伤脊髓功能恢复的作用,旨在为脊髓损伤基因治疗的临床应用提供可靠的理论基础.
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胶质细胞源性神经营养因子对大鼠脊髓损伤后神经元的保护作用
神经营养因子(NTFs)在神经再生、突触形成以及神经损伤修复过程中起着重要的作用[1].胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)是目前发现的活性强的运动神经元神经营养因子[2].本实验旨在观察外源性GDNF对大鼠脊髓急性压迫损伤后神经元的保护作用.
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pcDNA3.0/hTH和 pcDNA3.1/hGDNF共转染SH-SY5Y细胞的克隆筛选和鉴定
我们采用多基因表达技术把携带人胶质细胞源性神经营养因子(GDNF) 和酪氨酸羟化酶(TH)基因的重组质粒转入SH-SY5Y细胞中,构建同时分泌人TH和GDNF的工程细胞,为探讨双基因治疗帕金森病(PD)提供依据,现将结果报道如下。 一、材料与方法
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先天性巨结肠GDNF基因转录水平的研究
先天性巨结肠症是胚胎期后肠神经元发育不良性疾病,活产婴儿的发病率为1/5000[1].其主要病理特点是先天性远端结肠和/或直肠壁内神经节细胞完全缺如,原因尚不清楚.胶质细胞源性神经营养因子(glial cell line-derived neurotrophic factor, GDNF)是Lin等[2]于1993年发现并成功克隆的一种新的神经营养因子.国外有资料表明GDNF蛋白与ENS发育[3-5]和HD发病[6,7]有关.
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胶质细胞源性神经营养因子与脑缺血损伤
脑缺血损伤在世界范围内是人类致死的主要原因之一[1].临床和基础研究均表明,神经营养因子在脑缺血后神经元的损伤和修复过程中具有重要作用.胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)是神经营养因子家庭中的一名新成员,在脑缺血损伤中对神经元具有保护作用,目前已经成为神经科学研究领域的一个"热点"[2].本文就GDNF对脑缺血损伤的保护作用有关内容作一综述.