近期來自美國加州大學伯克利分校Helen Wills神經(jīng)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(fā)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(jīng)營養(yǎng)因子BDNF對神經(jīng)元存活和分化進行調(diào)控的分子作用機制。
領(lǐng)導這一研究的是的神經(jīng)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(jīng)軸突導向機制、神經(jīng)營養(yǎng)因子與神經(jīng)突觸可塑性的關(guān)系、突觸可塑性的機制以及神經(jīng)環(huán)路功能等領(lǐng)域的研究?，F(xiàn)任美國加州伯克利分校分子與細胞生物學系教授，神經(jīng)生物學部主任，*上海生命科學研究院神經(jīng)科學研究所所長。
 

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腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子（brain derived neurotrophic factor，BDNF）是1982年德國神經(jīng)生物學家從豬腦中分離出來的小分子蛋白質(zhì)，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(jīng)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(jīng)生長因子家族成員。過去的研究證實BDNF是調(diào)控高等動物中樞神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育與穩(wěn)態(tài)的重要信號分子，可通過靶源性、自分泌、旁分泌方式與神經(jīng)元細胞膜表面受體*蛋白激酶B（tyrosine protein kinase B，TrkB）結(jié)合激活下游信號在神經(jīng)元的發(fā)育、分化、功能維持以及突觸可塑性中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。因而BDNF-TrkB的信號機制研究逐漸成為神經(jīng)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(diào)控神經(jīng)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(jīng)細胞通過分泌BDNF，激活細胞質(zhì)cAMP和PKA活性，進一步激發(fā)細胞BDNF自分泌，促使TrkB向海馬神經(jīng)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(wěn)步升高，在軸突發(fā)育和生長中發(fā)揮關(guān)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(jīng)元中分泌型BDNF可導致軸突形成和生長抑制。體內(nèi)下調(diào)發(fā)育皮質(zhì)神經(jīng)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(diào)控神經(jīng)分化和生長中的兩步自放大反饋機制，這一研究發(fā)現(xiàn)為研究人員更深入地了解自分泌神經(jīng)營養(yǎng)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