碱性成纤维细胞生长因子.docx

1、碱性成纤维细胞生长因子碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）神经再生1975年Gospodarowicz第一报导运用理化方式从牛的大脑和垂体中分离纯化出碱性成纤维细胞生长因子（BasicFibroblastGrowthFactor，bFGF）。80年代，bFGF的氨基酸序列取得澄清。90年代，国内外接踵运用基因工程方式成功取得重组bFGF，有力推动了关于bFGF的研究。系列研究证明，bFGF能刺激和调剂血管内皮细胞、上皮细胞、成肌细胞、成骨细胞和神经胶质细胞等多种起源于中胚层、神经外胚层的细胞分化增殖，在胚胎发育、组织愈合中起重要作用。神经方面，关于bFGF的研究集中在中枢神经，发觉其神经活性普遍

2、，能爱惜神经元，增进突起增生，提示在周围神经再生方面的研究意义。现最近几年来bFGF与神经再生的相关作一综述。一、内源性bFGF正常情形下的表达和神经损伤后的转变(一)中枢神经：正常情形下，内源性bFGF以微量散布于脑、垂体和下丘脑等器官，已证明星形胶质细胞、垂体滤泡及部份神经细胞能分泌bFGF，在海马皮质、中脑、纹状体和小脑颗粒细胞均有其受体。神经损伤后，初期就能够观看到内源性bFGF表达增多，是神经损伤后初期反映之一。叶诸榕用原代培育的大鼠大脑星形胶质细胞作成机械损伤模型，观看发觉bFGF在损伤后2小时开始表达，12小时达顶峰，2天后开始回落，星形胶质细胞胞体肥大，突起粗大。崔建忠运用No

3、rthern杂交、组织学方式动态观看大鼠颅脑弥漫性损伤后bFGF的基因表达和组织学改变，结果发觉轻度损伤后12小时，重度损伤后4小时，bFGF基因表达增加，均于第3天达到顶峰。Grothe1研究脊髓神经节bFGF及其型受体（FGFR-1)的表达时发觉，正常情形下，bFGF和FGFR-1的mRNA在脊神经节均有表达，原位杂交显示星形胶质细胞产生bFGF，而感觉神经元表达FGFR-1，提示旁分泌作用；坐骨神经损伤后，L46感觉神经元bFGF的表达在1天内即上调，7天达顶峰，28天后恢复，FGFR-1的转变则不明显。(二)周围神经：Grothe1和Meisinger21997年报导了bFGF及其受体

4、在周围神经的表达和损伤后转变的研究结果，而此前该领域未见报导。该研究发觉，正常情形下，大鼠坐骨神经FGFR-1mRNA表达高于bFGFmRNA。坐骨神经损伤后，FGFR-1和bFGF的mRNA在损伤远、近端均于不同的时相点上调，并有时刻依托性；bFGF的表达具有自身正反馈特点，且不阻碍FGFR-1。这一实验说明，与在中枢神经一致，内源性bFGF表达增多一样是外周神经损伤后的初期反映。神经损伤后bFGF表达上调的意义是什么?很多学者将bFGF运用于神经细胞培育和神经损伤模型，发觉bFGF具有普遍的促神经再生作用，提示bFGF表达增多是神经损伤后的修复反映，且可能具有始动意义。二、外源性bFGF增

5、进神经再生(一)中枢神经(1)离体实验：端礼荣在原代培育的大鼠胚胎中脑神经细胞中加入bFGF，观看发觉细胞微团集落形成率明显增加，不同剂量的bFGF表现量效关系，图像分析见神经细胞突起增多，连接丰硕呈网状。Miyagawa运用bFGF于原代培育的海马神经元轴突损伤模型，观看发觉实验组较对照组轴突增生、突起增多。Himmelseher3进一步研究了不同浓度的bFGF对如上模型的作用，结果未用bFGF的对照组神经元存活65%，运用不同剂量bFGF的实验组神经元变性均减少，10mgL组存活神经元达85%，神经突起亦增多、增加。由上述实验可见，bFGF能增进培育的神经细胞增生，神经细胞损伤后运用bFG

6、F，变性死亡减少，神经突起增生，说明bFGF在体外具有增进、爱惜神经细胞的作用。Malgrane4研究大鼠背根神经节神经元对神经毒性药物的反映时发觉：bFGF不但能刺激轴突再生，而且提早24小时运用能够显著减少神经毒性物质的作用，这从另一个角度说明了bFGF对神经细胞的爱惜、维持作用。(2)在体实验：bFGF爱惜中枢神经细胞、增进突起增加的效应在体内亦取得证明。汪春风运用bFGF成年大鼠大脑皮质损伤模型，于损伤术中和术后分次给予bFGF，术后40天取材作体视学分析，结果实验组存活神经元显著多于对照组。Miyamoto5别离运用bFGF、神经生长因子（NerveGrowthFactor，NGF）

7、于大鼠大脑单侧伞穹窿部切断模型，发觉bFGF和NGF均能刺激海马乙酰胆碱酯酶阳性纤维生长，NGF组仅为细纤维而bFGF组粗、细纤维均有。Nakahara6将经基因修饰后可分泌bFGF的成纤维细胞移植于大鼠脊髓损伤模型中央灰质处，发觉2周至6月后，背侧区的感觉神经、去甲肾上腺素能神经均有纤维长入移植细胞，提示bFGF具有诱神经活性。(二)周围神经：bFGF及其受体在周围神经的表达尚不清楚，Aebischer、Laquerriere即已尝试运用填充bFGF的小管套接坐骨神经缺损，术后4周行组织学、电生理检查，发觉实验组有神经纤维生长，而对照组没有。尽管有神经纤维生长并非就说明神经成功再生，但已提示

8、了bFGF直接或间接增进轴突生长的可能。故bFGF的作用效能、分子生物学作用机制，值得深切研究。雪旺细胞（Schwann scell，SC）割裂增殖是周围神经再生的重要环节，增殖的SC吞噬变性产物，形成索带引导再生轴突长向远侧，并分泌多种神经营养、趋化因子，使轴突迅速、准确生长。体外培育的SC移植到神经再生室中能增进神经生长已为实验证明。在培育SC的工作中，Rater、Dong、龚炎培均发觉bFGF能增进SC割裂增殖，龚氏运用流式细胞计观看FGF、NGF、纤连蛋白和神经再生条件液对SC体外细胞动力学的阻碍，发觉8天后FGF组SC增殖最显著，达8倍以上，而NGF对SC割裂增殖不起作用。尽管SC超

9、常增殖的意义学者们尚无定论，但对SC增殖期已过的陈腐性神经损伤，增进SC增殖对神经再生极可能有重要意义。因此，应进一步验证bFGF可否增进在体SC增殖及增殖后的继发效应。血管发生对神经损伤后创口愈合、神经再生的意义重大，然其初始介质仍未完全阐明。Baffour7在兔下肢急性缺血模型运用bFGF，发觉医治组肌肉活力、肌内血氧含量、每平方毫米毛细血管数和每肌纤维毛细血管数均明显高于对照组。提示bFGF能增进微循环重建。Nissen8搜集术后创口内液体分析发觉，血管内皮生长因子（VascularEndothelialGrowthFactor，VEGF）浓度术毕无转变，后7天慢慢升高，而bFGF浓度术

10、毕即升达顶峰，3天后降至血浆浓度；各时相点创室内液均对内皮细胞有趋化性，能引发神经、血管反映，术毕采取的创室内液，经VEGF的抗体中和后仍具趋化性和促血管发生能力，术后3至6天采取的创室内液，经VEGF的抗体中和后趋化性和促血管发生能力显著降低。提示bFGF是血管发生的始动介质，VEGF则起着继发而持续的作用。Seghzzi研究小鼠角膜血管发生时，发觉形成毛细血管的内皮细胞表达VEGFmRNA和蛋白，外源性bFGF或上调内源性bFGF能增加VEGF的表达。说明VEGF的表达受bFGF调控，运用bFGF能增进血管发生，改善血供。而血供的改善显然有利于创口愈合和神经再生。综上所述，bFGF增进神经

11、再生的作用是多方面的：(1)爱惜神经元；(2)增进轴突再生；(3)增进SC增殖；(4)增进血管发生，改善血供微循环等。借助分子生物学、免疫学等的新技术，各方面的研究还在不断深切。但另一方面，强调神经营养性之外，神经支配的效应器应如何减缓退变?有关效应器营养性的研究仍不多见，值得注意，因为效应器不可逆性退变，同为神经损伤、尤其陈腐性损伤修复困难的要紧障碍。三、bFGF与周围神经再生近10余年来，新兴的、跨学科的神经生物学迅速，对周围神经再生的研究从细胞、亚细胞进展到分子水平，提出了一些新的概念和理论。以为神经不同于一样组织，神经细胞胞体位于中枢，而轴突延伸很长，组成周围神经，神经损伤的性质是细胞

12、损伤。损伤后不仅轴突断裂，还引发近端神经元坏死，远段神经变性，失神经支配的感觉、运动效应器退变萎缩，因此神经损伤不仅是损伤局部一个水平有病变，还包括神经元、效应器，是三个水平的病变，只注重损伤局部的处置是片面的。成功的神经再生要求：(1)爱惜近端神经元；(2)再生轴突快速、准确长向远段；(3)效应器未发生不可逆性退变；(4)再生轴突与效应器形成功能性突触。SC、基底膜和神经营养因子（NeurotrophicFactor，NTF）是发挥以上作用的物质要素。NTF是指能爱惜神经元，和或增进轴突再生的物质，已提出NGF、睫状神经节营养因子(CNTF)、脑源性营养因子(BDNF)、bFGF等20余种。

13、至今，NGF由于：(1)体内有特异受体；(2)体内外作用均有效；(3)制备的抗体能阻断活性，唯一取得证明，而bFGF及其受体在周围神经的表达及损伤后转变的研究正在开展，其在体运用的效能、抗体阻断的实验亦待进行，因此是一种潜在的、未完全证明的NTF，但在实验中已经展现了较NGF促神经再生活性普遍的特点，除与NGF一样能爱惜神经元、增进轴突生长外，还能刺激SC增殖，增进毛细血管形成改善损伤神经及周围组织的血供，因此又是很有潜力的，估量随着以上两方面研究的进展，bFGF作为一种NTF的性质将专门快澄清，为神经损伤患者带来新的希望。bFGF百科名片早在1940年，Hoftman等在脑和垂体的抽提物中发

14、觉一种能够增进成纤维细胞生长的物质。1974年该物被分离纯化，并命名为成纤维细胞生长因子（fibroblast growth factor， FGF）。接着，人们又分离出一种与之高度同源的物质，由于它含有较多的酸性氨基酸碱基，等电点为酸性（），故命名为酸性FGF（aFGF）。先发觉的FGF因对酸和热灵敏，等电点呈碱性（），则称为碱性FGF（bFGF）。aFGF和bFGF与后发觉的int-二、FGF-五、角质细胞生长因子（KGFFGF-7）、hst-1kfgf、FGF-6基因表达产物共9个成员组成FGF家族1，2。 1. 2. 1. 2. 3. 4. 5. 1. 2. 1. 2. 3. 4. 5

15、.展开简介 随着bFGF的高度纯化（Bohlen，1984）、测序（Esch，1985，Simpson，1987）和DNA克隆成功（Araham，1986，Gospodarowicz，1984）引入肝素-琼脂糖亲和层析提纯bFGF，可取得纯度达90%以上，由此bFGF研究进入了新时期。现今资料表明，bFGF的生物学作用极为普遍，它在血管形成、增进创伤愈合与组织修复、增进组织再生和神经组织生长发育进程中起着十分重要的作用。现就bFGF的一样性质、散布、对神经组织的作用和机制和临床应用前景等作一综述，以增进bFGF的开发和临床应用。 一、bFGF的一样性质bFGF是含155个氨基酸的促有丝割裂的阳离子多肽，其氨基酸序的55%和aFGF相同，分子量为16 KD。bFGF分子结构中有4个半胱氨基酸，以此形成份子的三维空间结构。由丝氨酸取代半胱氨酸的重组bFGF的生物学活性不变，而单链多肽则易于在大肠杆菌中表达3。 bFGF基因位于人的第5对染色体上，为单拷贝基因，呈不持续状态，其功能区被两个内含子隔开分为三个外显子区域。bFGF基因长度大于38 kb，第一个内含子位于第60、61位密码间，第二个内含子位于第94、95位密码子之间。bFGFmRNA有 kb和 kb两种形式，有bFGFmRNA反转录的cDNA序列已清楚，在