文档介绍：中标重大项目标书缺血性神经元 GDNF 受体家族损伤分子调控机制研究以特定基因敲除和转基因小鼠为研对象, 采用生物学转基因技术结合共聚焦显微镜、逆转录研摘 3 PCR以及放免活性测定等现代实验技术, 动态究研究脑缺血过程中神经元的胶质源性神经营养内因子受体家族结构及功能的改变以及其损伤的容分子调控机制,从细胞、分子水平探讨该受体和要家族缺损与神经元损伤的关系以及相应的保护意对策,为脑缺血的生物治疗提供理论基础。义 1. 主题词不多于三个; 2. 主题词之间空一格主题词脑缺血胶质源性神经营养因子受体胶质源性神经营养因子(glial cell derived neurotrophic factor, GDNF) 是新近发现的具有明显促进神经元生长与分化作用的细胞因子。由于该营养因子对运动神经元尤其是多巴***能神经元具有相对专一的营养活性, 是迄今所发现的对处于濒死状态的运动神经元最有为效的存活因子,因此其而备受关注。此外,研究表明 GDNF 在对神经元发挥明显营养活性作用的同时, 对胶质细胞本身并无促进其过度增殖的作用, 该作用特色有别于其他神经营养因子, 符合脑损伤后促进神经元修复,防止胶质细胞过度增殖及胶质疤痕形成的治疗原则,因此该营养因子是治疗脑缺血, 脑损伤以及神经退化性疾病非常有效的潜在药物,具有广泛的应用前景。近几年,随着 GDNF 的基因定位及克隆,其蛋白质结构、组织分布以及生物学活性等方面的研究取得了较大的进展和突破。 GDNF 或其受体基因敲除实验证实动物神经系统发育具有明显缺陷; GDNF 基因导入或直接的 GDNF 治疗不仅明显的减轻了缺血后神经元水肿和凋亡, 而且有效地缩小了脑梗塞体积, 增加了幸存神经元的数目。在 GDNF 良好神经元营养作用实验结果的启发下, 目前众多研究人员已致力于该营养因子的药效学实验及临床开发工作。但是,在对 GDNF 神经营养作用持肯定态度的同时, 近期国内外以下研究结果值得重视:1、 GDN F 基因转染或足量 GDNF 治疗的动物仍有相当部分海马神经元在缺血后发生迟发性神经元死亡;2、脑缺血后 GDNF 受体基因和蛋白水平的表达受 GDNF 、谷氨酸以及钙离子浓度变化的影响;3、 GDNF 受体缺损细胞或动物对 GDNF 无效。申请者近两年在德国神经科学中心从事 GDN F 受体功能改变与海马迟发性神经元损伤关系的研究, 在此期间研究发现大鼠海马神经元以表达 GFR α1和 GFR α3 受体亚型为主, 脑缺血早期海马神经元 GFR 即有明显损伤,缺血后 7- 30 天神经元有显著的 GFR 受体缺失且伴发明显的迟发性神经元死亡。值得重视的是申请者的研究提示缺血后选择性神经元 GFR α1 受体缺失是海马迟发性死亡的重要原因之一。该研究论文在 2000 年国际神经科学大会上发表引起与会者的重视,并即将在国际神经科学核心期刊"The Journal of neuroscience" 发表。以上结果提示 GDNF 对神经元的营养活性建立在与其受体有效结合的基础上,脑缺血以及脑损伤过程中 GDNF 受体结构和功能可能受到不同程度的损伤和破坏,即使补给足量的 GDNF , 但如果其受体功能缺损也会致使 GDNF 不能发挥功效。申请者认为在研究 GDNF 生物活性的同时应高度重视其受体功能的研究,尤其是脑缺血及脑损伤过程中 GDNF 受体结构及功能的损伤规律以及分子调控机制的研究, 并力求寻找出相应的保护措施。但迄今为止国际上有关研究报道甚少。近几年依靠分子生物学技术, GDNF 受体的基本结构已被证实。现已明确 GDNF 受体家族( GFR )由酪氨酸激酶受体(Ret) 和四个具有膜结合的糖基磷脂酰肌醇位点( GPI )的受体亚型 GFR α1- GFR α4 组成。 GDNF 通过与细胞膜上 Ret 和 GFR 的复合物结合而发挥其生物活性作用。但是迄今为止, GDNF 是否与其他神经生长因子的细胞信息传递通路一致尚存有争议, 国内外尚无系统的脑缺血与 GFR 损伤关系的的研究报道, 脑缺血及脑损伤过程中 GFR 功能与结构损伤的详细规律以及分子调控机制仍不十分清楚。在前期工作基础上申请者提出以下设想及假说: " 在脑缺血早期,过量谷氨酸,自由基的释放以及钙离子超载可能干扰到 GFR 受体基因的表达, 并通过细胞信息传递通路的阻滞, Ret 酶活性抑制以及 GDNF 三联特殊结构的破坏影响到 GDNF 与其受体 GFR 的特异结合,致使 GDNF 对神经元的活性作用失效,促使神经元死亡"。为此本研究以特定 GFR α1 基因敲除小鼠以及脑缺血大鼠为研究对象, 采用分子生物学转基因, 反义寡核苷酸技术结合共聚焦显微镜、逆转录 PCR 以及放射性免疫活性测定等现代实验方法, 动态研究脑缺