脑源性神经营养因子在长时程增强中的作用论文

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1、脑源性神经营养因子在长时程增强中的作用论文【关键词】脑源性神经营养因子长时程增强学习记忆综述脑源性神经营养因子（Brainderivedneurotrophicfactor,BDNF）是由德国神经生物学家Barde及同事，于1982年首次从猪脑中分离纯化出的有促进神经生长活性的一种蛋白质，它对周围和中枢神经系统神经元的存活和发育均发挥重要作用。近年来研究表明，BDNF通过允许和指导方式参与长时程增强（Longtermpotentiation，LTP），在学习和记忆过程中发挥重要作用。现将研究综述如下。1

2、BDNFBDNF分子单体是由119个氨基酸残基组成的分泌型成熟多肽，蛋白等电点为9.99。BDNF的相对分子质量为13500，主要由β折叠和无规则二级结构组成.freelulation，HFS）通过NMDA受体的Ca2＋内流和蛋白磷酸化而引起的突触修饰1诱发ELTP，持续12h；重复HFS通过与长时程记忆（Longtermmemory，LTM）相似的机制，合成新的蛋白质诱发LLTP，持续68h。2.2LTP与学习记忆关系LTP与学习记忆有相互促进作用，LTP的诱导或阻断会改变学习记忆的能力，在学习记忆

3、的过程中也会引起相应的LTP变化。有研究者1在海马突触可塑性与年龄相关的记忆下降的关系研究中发现，易化LTP的诱导可改善老年鼠的记忆能力；阻断LTP的诱导可直接影响海马依赖性学习行为的获得。通过训练动物在Y型迷宫内进行分辨回避反应的学习，记忆保持好的动物LTP效应显著增大，记忆保持差的动物LTP效应增大不明显。也有研究发现LTP与学习记忆关系不十分密切。Saucier等2用NMDA受体的特异性阻断剂NPC17742完全阻断NMDA介导的LTP之后，只要对任务要求熟悉的大鼠，即使没有经过训练其空间学习记忆能力

4、仍不会受影响。Daniel等3在GluR1亚型缺陷大鼠的研究中发现，LTP的诱导受到限制，但空间学习和记忆能力表现正常。总之，LTP与学习记忆关系十分复杂，就目前研究结果，大多数学者认为LTP是学习记忆的神经基础之一。3BDNF在LTP中的作用3.1BDNF参与调节LTP实验证据在体和离体实验均证实BDNF参与调节LTP。BDNF和其受体TrkB结合后能诱导海马颗粒细胞产生持续的LTP；给予海马颗粒细胞能产生持久LTP的刺激，可诱导BDNF和TrkBmRNA的表达。记忆巩固之前，将BDNF反义寡核苷酸直接注

5、入海马齿状回后，大鼠的记忆保持明显受到损害，齿状回的BDNFmRNA水平明显下降，而且EPSP幅度和斜率也显著减弱，提示海马BDNF基因的表达在LTP的形成和记忆巩固过程中起着重要作用4。Aleisa等5研究结果表明，尼古丁能通过增加CA1区BDNF蛋白的表达，使压力导致的CA1区LTP的损害得到恢复。给予外源性的BDNF，能够保护海马LTP及空间学习、记忆功能不受压力的损害6。Abidin等7通过基因敲除方法发现，BDNF表达降低到接近50％时，可减弱重复刺激引起的突触前谷氨酸释放的效能，损害视觉皮层突触

6、前的LTP。BDNF的分泌是LTP兴奋依赖性的，并且由突触后神经元释放。Hartmann等8将BDNF与绿色荧光蛋白（greenfluorescentprotein，GFP）相连，HFS激活谷氨酸能突触后能诱导BDNFGFP从突触局部的分泌型颗粒中释放出来，该释放依赖于突触后谷氨酸受体的激活和突触后Ca2＋的内流。3.2BDNF对LTP的作用多数学者认为，BNDF对LTP的作用包括允许（permissive）和指导（instructive）两方面9。允许是指BDNF能够增强突触产生LTP的能力，但是本身并

7、不产生LTP。目前认为，BDNF是通过抑制突触疲劳而发挥其允许作用。突触疲劳是指连续刺激后，EPSP幅度降低。Figurov等10用TrkBFc使成年大鼠海马中胞内TrkB与BDNF分离，抑制BDNF信号的转导，增加了CA3CA1突触疲劳，从而抑制了BDNF对LTP的允许作用。相反，当BDNF应用到内源性BDNF水平较低的新生大鼠海马中时，突触疲劳减弱，允许作用增强，LTP诱导加快。PozzoMiller等11发现BDNF基因敲除大鼠给予HFS后，CA1区突触疲劳增加、LTP受损，应用BDNF处理后能

8、逆转这种变化。在TrkB突变大鼠中也看到相类似的突触疲劳增加和LTP受损12。从CA3CA1突触后神经元选择性删除TrkB受体后，大鼠的突触疲劳无变化，ELTP未受损，表明BDNF抑制突触疲劳的功能可能是通过突触前TrkB信号来调节的12。指导是指BDNF对HFS产生应答，参与LTP的形成和维持，BDNF对ELTP和LLTP均发挥指导作用。通过将BDNF反义寡核苷酸注射到成年海马齿状回内以降低BDNF水平