脑源性神经营养因子研究进展及在儿科的应用

径,而宫内感染则是母婴间传播的最主要方式,特别是孕中、晚期经胎盘或羊水感染,发生率可高达70%[1]。在HBV造成的宫内感染中,母亲的HBV感染严重程度与病毒垂直传播的发生有着直接的联系[2],乙肝病毒携带HBeAg阳性、HBV-DNA阳性孕妇,由于体内乙肝病毒量多、感染性强,而有较高的宫内感染率。乙肝免疫球蛋白作为一种被动免疫,主要激活补体系统,增强体液免疫,使感染细胞释放出来的HBV在进入未感染细胞前就被清除,从而有效减少了孕妇体内的乙肝病毒载量而降低了宫内感染[3]。本研究中,在乙肝疫苗注射的基础上,选择在孕32周注射乙肝免疫球蛋白200U,使孕晚期病毒的载量大大下降,而降低了宫内感染率,但宫内HBV感染的机制和影响因素很多[4],以及乙肝免疫球蛋白注射时间的探讨,尚须作进一步观察,扩大样本数,改进实验方法,以获取更多的证据。

13

我国每年出生的新生儿90%在农村,农村人群HBsAg携带率和携带人群总数均显著高于城市。乙肝免疫球蛋白价格昂贵,与乙肝疫苗联合应用,可减少其用量,而达到相同的阻断效果,对于广大农村地区、经济不发达地区的应用有特别重要的意义。

[参考文献]

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[责任编辑:杨文方 李燕琴]

=围产医学研究>

脑源性神经营养因子研究进展及在儿科的应用

丁 辉,何 平

(昆明医学院附属二院儿科,云南昆明650031)

[摘 要]阐述脑源性神经营养因子通过与其相应的受体trkB结合发挥生理作用,及其促进和维持神经细胞功能的生物学效应的研究,进一步探讨脑源性神经营养因子在儿科临床的应用。

[关键词]脑源性神经营养因子;儿科

[中图分类号]R97719;R72 [文献标识码]A [文章编号]1008-2514(2005)01-0013-03

ProgressinstudyonBDNFanditsapplicationinpediatrics

DINGHui,HEPing

(DepartmentofPediatrics,TheSecondAffiliatedHospitalofKunmingMedicalCollege,YunnanKunming650031,China)[Abstract]ThereviewclarifiedstudyonbiologicaleffectsofBDNFthroughbindingtoit.sspecificreceptortrkB,thatis,improvingandmaintainingthefunctionofneuron.Also,weexploredtheapplicationofBDNFinpediatrics.[Keywords]brain-derivedneuotrophicfactor(BDNF);pediatrics

BDNF的生理作用的发挥是通过与其相应的受体trkB

结合而实现的[4],trkB是trk家族中的一员,具有酪氨酸的激酶活性,是BDNF的主要受体,广泛存在于中枢神经系统,trkB在脑内分布基本上与BDNFmRNA相似。在细胞表面,BDNF与其膜受体trkB结合后,促进了trkB同源二聚体的形成,进而激活了trkB酪氨酸激酶,诱导受体蛋白质磷酸化。活化的trkB再通过细胞质途径依次激活多种蛋白质和酶,使信号从胞质传入核内,最后导致基因表达模式的改变。包括蛋白质、DNA、RNA等大分子物质的合成,进而引起应答BDNF细胞在生理学和形态学上的改变[5]。

1 概述

脑源性神经营养因子(brain-derivedneuotrophicfactor,BDNF)是1982年德国神经生物学家Barde等从猪脑中分离出来的小分子蛋白质,是神经营养因子家族中最具代表性的成员之一。自19年cDNA结构被阐明以后,人们已对BDNF在中枢神经系统内的分布、功能进行了广泛大量的研究。表达BDNF的基因定位于人类11号染色体1区3带,BDNF主要由脑组织合成,0主要分布于中枢神经系统中,用BDNFmRNA分析技术表明,BDNF在脑中主要分布在海马和皮质[1],也存在于纹状体中、基底前脑、丘脑、脑干和小脑。近

[2]

来发现周围神经系统也有BDNF的合成。BDNF不仅在中枢神经系统发育过程中对神经元的生存、分化、生长和维持神经元正常的生理功能起关键作用,而且还是有抗伤害性刺激,促使神经元损伤后的再生等作用[3]。

2 脑源性神经营养因子的生物学效应

2.1 在脑缺血缺氧中的保护作用

BDNF通过与其trkB受体结合而发挥其相应的生物学效应,在脑缺血缺氧的状态下,BDNF与trkB结合,启动细胞

[收稿日期]2004-12-28[作者简介]丁 辉(1974-),男,主治医师,在读硕士研究生,主要从事新生儿疾病的研究。[通讯作者]何 平,副教授。

14

内的信号传导途径,从而产生相应的效应分子,对神经元起保护作用。首先,在脑缺血缺氧时,细胞内钙离子的浓度升高,胞内钙离子超载,可通过多种机制引起神经元的死亡。BDNF可使培养的海马神经元内的钙结合蛋白及其mRNA的含量增加,这种钙结合蛋白能排除细胞内超量钙离子,维持细胞内的稳态,从而保护神经元免受脑缺血缺氧的损伤[6]。其次,中枢神经系统氧耗量较高,低水平的抗氧化酶在脑缺血缺氧时易产生大量的自由基和高浓度的过氧化物质,而损伤神经元,BDNF在体外培养的神经元内可使超氧化物歧化酶、谷胱甘肽过氧化物酶的含量明显增加,使自由基减少,以减轻自由基对神经元的损伤。

2.2 维持基底前脑胆碱能神经元的存活与发育在基底前脑胆碱能神经元的培养中,BDNF早期即表现为对神经元胞体和突起的发育有较强的作用。在横切海马伞后,注入BDNF可阻止轴突的胆碱能神经元的死亡,表明BDNF具有促进基底前脑胆碱能神经元存活的作用。

2.3 对运动神经元的作用体内外的研究显示:发育及成熟的运动神经元对BDNF也有依赖作用,且BDNF可防止运动神经元的自然死亡[7]。此外,BDNF尚可增加培养胚胎大鼠运动神经元的活性,并对损伤的新生大鼠面神经元有保护作用[8]。切断新生大鼠坐骨神经后,局部施与BDNF也可挽救92%的脊髓运动神经元,说明BDNF影响着发育期的运动神经元的存活。

2.4 维持感觉神经元的存活在体内,BDNF可阻止感觉神经元死亡,尤其是阻止睫状神经元死亡,同时在体外,BDNF也能促进培养液中70%~80%的三叉神经中脑核神经元的存活。

2.5 促进神经细胞的分化

主要表现在细胞形态结构和功能的改变,体外实验显示,BDNF可以支持中脑多巴胺能神经元及GABA能神经元的分化。此外,BDNF还对纹状体内5-HT能神经元有营养作用,并促进从成年大鼠分离得到的视网膜植块神经纤维的生长,促进耳蜗前庭神经节存活和神经突起生长。在海马给予外源性BDNF将提高CA1区的长时程增强(LTP)电位水平,而在敲除BDNF基因的小鼠发现它的LTP显著下降[9,10]。

2.6 在神经损伤修复中作用

在神经损伤修复中,已发现BDNF及其受体trkB表达发生了一些改变,如在成体损伤脊髓疤痕内trkBmRNA明显增多,损伤神经雪旺细胞BDNF及trkB的表达被诱导,以及将转染BDNF基因的成纤维细胞注入脊髓损伤位点,可促进损伤脊髓的形态结构恢复等,表明BDNF在神经损伤后的修复中具有重要作用。

国外医学妇幼保健分册2005年第16卷第1期

90%,提示有显著的神经保护的作用。而产后21天和成鼠给予BDNF治疗,明显的降低了BDNF对缺血缺氧性脑损伤的保护作用,因此,BDNF可能是围生期窒息所致的急性脑损伤潜在而有效的治疗措施。Chen等[11]将含有BDNF的骨髓移植到脑缺血的边缘区,使动物的神经功能恢复取得较好的效果。BDNF还对LTP和认知功能起作用,大鼠前脑缺血后,LTP不能被诱导,空间辨别能力明显降低,缺血后15天,工作记忆和参考记忆的比率明显下降,BDNF治疗后则显著升高,提示BDNF对突触和认知功能均有保护作用[12]。脑缺血缺氧诱导内源性BDNF和trkBmRNA表达增加,提示BDNF对局部缺血缺氧的神经元具有潜在的保护作用,在缺血缺氧的状态下,采用trk-Fc融合蛋白阻止BDNF的活性,结果选择性的神经元的存活量明显减少[13]。因此,内源性BDNF可能是抵御缺血缺氧性脑损伤重要的内在保护剂,并且BDNF和其它多个营养因子有协同作用。由于BDNF是天然蛋白分子,难以透过血脑屏障,而且可以快速降解,需要重复给药,药源匮乏等问题,使BDNF的应用难以有效展开。有研究者用聚乙二醇将BDNF联上OX26mAb进行分子改造,使之能透过血脑屏障,反复静脉注射该联合分子可显著提高脑缺血后海马神经元的密度[14],还有向幼鼠脑室或腹腔注射4-甲基儿茶酚,可增加皮质和海马BDNFmRNA的表达,提高脑内BDNF的水平[15]。目前,新生儿缺血缺氧性脑损伤仍是临床常见致小儿神经系统后遗症及死亡的原因,还没有理想的防治方法,这些研究结果为应用BDNF预防和治疗新生儿缺血缺氧性脑病提供了一个新途径。

3.2 小儿癫痫近几年来,发现BDNF在癫痫时的表达及在脑靶组织区域特征改变均对脑组织结构、生化、神经元再生方面起重要作用。BDNF的作用是有一定的特异性,BDNF在癫痫发作中长时间存在对维持神经元存活、再生有重要意义。BDNF可减缓和阻止癫痫发作及发作引起神经元的长期改变。有学者在用海人藻酸(ka)注射诱发19天大鼠癫痫模型中,预先24小时用针对BDNF的反义寡核苷酸(ASODN)脑内注射,阻断BDNF的表达,则大鼠癫痫发作时程明显较对照组增加[16,17],病理亦发现接受ASODN组大鼠海马内CA1和CA3区椎体细胞和门区联络神经元缺失[18]。BDNF在癫痫发作中,其保护作用的机制较复杂,它的产生时间,地域分布,对癫痫发作的影响,以及对癫痫发作后神经元的保护研究均证明它在癫痫中有较强的生物学作用。研究证实BDNF对癫痫发作有阻止作用,并促进损伤神经元的再生,特别是BDNF的长期效应对癫痫发作后的神经系统的重塑(尤其是苔藓纤维发芽)起重要作用,并在一定程度上参与了突触的功能[19]。

3.3 化脓性脑膜炎化脓性脑膜炎是小儿时期常见的由化脓性细菌引起的中枢神经系统急性感染性疾病,以婴幼儿发病居多。迄今对该病的诊治虽已有很大进展,但其病死率及神经系统后遗症仍然较多。中枢神经系统感染24小时后,在脑组织和渗出的炎症细胞均有高水平表达的BDNF蛋白。经抗生素治疗,脑组织BDNF蛋白表达降到低水平,用地塞米松辅助治疗后能明显的增加BDNF蛋白在脑组织的表达,但没有达到治疗前水平,脑组织和炎症细胞所呈现的内源性BDNF表达增加,能起到一定的神经营养作用。抗生素治疗化脓性脑膜炎时,产生大量的细菌产物刺激脑组织和炎症细胞表达细胞因子和炎症因子,如TNF-A,IL-1等,它们均可减低BDNFmRNA的表达。单独使用抗生素治疗后这些细胞因子有可能抑制

3 脑源性神经营养因子在儿科临床的应用前景

3.1 缺血缺氧性脑病

缺血缺氧性脑病是由于新生儿窒息导致的围产期新生儿的常见病,病死率和致残率均很高,目前临床尚缺乏特异性治疗手段,仍以综合治疗为主。缺血缺氧性脑损伤后,脑内BDNF表达有明显变化,Yamasaki等(1998年)在动物实验研究中发现,BDNF及其受体trkBmRNA在脑缺血缺氧后表达显著增加。BDNF在脑发育的不同阶段有不同的作用,单一的BDNF能使7日龄的新生鼠大多数脑区trkB受体快速充分磷酸化反应,并且能抵御缺血缺氧性的脑损伤。缺血缺氧性脑损伤后,脑室给予BDNF可使损伤脑组织的体积的下降减少50%,若在损伤前给予则可以使体积的下降减少达

国外医学妇幼保健分册2005年第16卷第1期

BDNFmRNA的表达,而使BDNF处于较低水平,而加入地塞米松可抑制IL-1和TNF-AmRNA的表达。因此与地塞米松协同作用,可能上调BDNF蛋白的表达,产生神经保护作用。

BDNF除了在神经系统的研究外,近年来它对非神经系统(如免疫系统,内分泌系统等)的作用也受到越来越多的关注。

综上所述,BDNF作为一种小分子蛋白质在神经损伤的保护过程中发挥重要的作用,目前,BDNF在儿科常见疾病的研究中有了一定的进展,但真正应用于临床治疗,还有大量的工作要做。总之,只有更深入地了解BDNF的功能和作用机制,才能更有效地应用于临床。

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[责任编辑:孙晓勉]

新生儿凝血特点及其影响因素

毕玫荣,张 岩

(山东大学齐鲁医院,山东济南250012)

[摘 要]在新生儿期,凝血系统处于一个不断完善、成熟的过程,与成人有很大不同。可以说,凝血系统在新生儿期在一个低水平上维持凝血平衡。该文通过分析新生儿凝血生理以及其影响因素,为临床新生儿出血的预防和治疗提供了依据。[关键词]新生儿;凝血功能;影响因素

[中图分类号]R722.15 [文献标识码]A [文章编号]1008-2514(2005)01-0015-03

Thecharacteristicsofcoagulationofneonateandinfluentialfactors

BIMe-irong,ZHANGYan

(QiluHospitalofShandongUniversity,ShandongJinan250012,China)

[Abstract]Inneonatalperiod,coagulationsystemofneonateisstillnotperfectandmature,whichisquitedifferentfromthatoftheadult.Wecansaythatthecoagulationsystemmaintainsbalanceatlowlevelinneonatalperiod.Thepaperanalyzedcharacteristicsandinfluentialfactorsofcoagulationoftheneonate,soastoprovidetheoreticalbasisforpreventionandtreatmentofneonatalhemorrhagicdiseasesinclinic.[Keywords]neonate;coagulation;influentialfactor

人体的正常止血功能主要取决于血管、血小板的质和量以及血液凝固的过程这3个因素。任何一个或联合因素缺陷

都可引起机体止、凝血机理障碍,导致出血性疾病。其中的血液凝固系统是一个复杂的生化、生理过程,是由多种凝血因子

[收稿日期]2004-12-27

[作者简介]毕玫荣(1977-),女,在读硕士研究生,主要从事新生儿缺氧缺血性脑病的研究。[通讯作者]张 岩,副教授。