近期來自美國加州大學伯克利分校Helen Wills神經科學研究所和美國國家科學基金會納米科學與工程中心的研究人員在《美國*院刊》（PNAS）上發表了題為“Self-amplifying autocrine actions of BDNF in axon development”的研究論文，揭示了腦源性神經營養因子BDNF對神經元存活和分化進行調控的分子作用機制。
領導這一研究的是的神經生物學家和生物物理學家、美國*院士蒲慕明（Mu-Ming Poo）教授。其主要從事細胞膜生物物理、神經軸突導向機制、神經營養因子與神經突觸可塑性的關系、突觸可塑性的機制以及神經環路功能等領域的研究。現任美國加州伯克利分校分子與細胞生物學系教授，神經生物學部主任，*上海生命科學研究院神經科學研究所所長。
 

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腦源性神經營養因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）是1982年德國神經生物學家從豬腦中分離出來的小分子蛋白質，因豬、人、小鼠和人類的BDNF具有*相同的氨基酸編碼序列，且與神經生長因子（nerve growth factor，NGF）序列具有驚人的相似性,故被歸屬為神經生長因子家族成員。過去的研究證實BDNF是調控高等動物中樞神經系統發育與穩態的重要信號分子，可通過靶源性、自分泌、旁分泌方式與神經元細胞膜表面受體*蛋白激酶B（tyrosine protein kinase B，TrkB）結合激活下游信號在神經元的發育、分化、功能維持以及突觸可塑性中發揮關鍵性作用。因而BDNF-TrkB的信號機制研究逐漸成為神經科學的研究熱點之一。
在這篇文章中，研究人員揭示了BDNF以自分泌方式調控神經元分化和生長過程中的兩步嵌套自放大反饋信號機制：*步，海馬神經細胞通過分泌BDNF，激活細胞質cAMP和PKA活性，進一步激發細胞BDNF自分泌，促使TrkB向海馬神經元膜表面插入。第二步，BDNF/TrkB信號激活PI3k，促進受體TrkB囊泡運輸，進一步地增強了局域的BDNF/TrkB信號。這種自放大的BDNF信號確保了局域cAMP/PKA活性穩步升高，在軸突發育和生長中發揮關鍵性的作用。此外，研究人員還通過體外實驗證實中和海馬神經元中分泌型BDNF可導致軸突形成和生長抑制。體內下調發育皮質神經元BDNF表達可阻礙胼胝體軸突生長。

新研究揭示了自分泌BDNF在調控神經分化和生長中的兩步自放大反饋機制，這一研究發現為研究人員更深入地了解自分泌神經營養因子及其他生長因子的特性及作用機制提供了新啟示。

來源：生物通