科研进展BDNF脑源性神经营养因子

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SCA1（脊髓小脑性共济失调1型）是一种由Ataxin1基因突变引起的神经退行性疾病。患有SCA1的人通常在30-40岁左右开始出现症状，不过具体情况因人而异。SCA1患者最常见的症状包括共济失调或运动障碍导致他们移动和行走出现困难。这些症状会逐渐恶化，最终导致吞咽或言语困难。目前，尚无治疗SCA1的方法。因此，对于潜在治疗方法进行研究是非常重要的。

明尼苏达大学MarijaCvetanovic博士的实验室一直在用SCA1小鼠模型致力寻找新的治疗方法。他们的研究人员表示，一种称为脑源性神经营养因子（BDNF:Brian-derivedneurotrophicfactor）的分子可以延迟SCA1小鼠模型中共济失调症状的发作。

使用SCA1小鼠进行的研究表明，即使在共济失调症状开始显现后，BDNF治疗能产生影响。

BDNF是一种在脑部中发现的分子，对健康的脑部发育非常重要。大脑中的许多正常的工作都需要BDNF来维持。研究人员表明，SCA1小鼠脑部中的BDNF水平降低。他们尝试将BDNF注射到这些小鼠的脑部中以弥补丢失的BDNF。在小鼠出现共济失调症状之前，这种治疗方法可以防止运动障碍的发作和浦肯野细胞的死亡。

他们之前进行的研究工作显示这种治疗方法非常有潜力，但是存在一个问题：

在这项研究中，他们仅在SCA1小鼠出现运动障碍或脑部出现变化迹象之前测试了该治疗方法。在现实世界中，如果想为SCA1患者提供帮助，那么就需要一种即使是该病已开始发展后，也能够起到作用的治疗方法。

因此，对于研究人员而言，重要的是要找出这种治疗方法是否可以在疾病发展后发挥作用。这正是他们接下来做的事情：在年12月，Cvetanovic博士的实验室发布了他们的研究结果——即在小鼠开始出现SCA1症状后使用BDNF进行治疗的研究结果。

在这项研究中，研究人员们使用了SCA1小鼠模型。与SCA1患者一样，这些小鼠的Ataxin1基因也发生了突变，发展出与患者相似的运动方面的问题，同时还可以观察到SCA1小鼠脑部的病理变化。像他们之前所做的那样，研究人员对老鼠进行了手术为它们设置了一种特殊的泵以便将BDNF输送到他们的脑部。这次试验中，他们在小鼠14周大时开始传输BDNF进行治疗。这都是在小鼠发展出共济失调症状并且在小脑的病理变化已经开始发生之后进行的。研究人员发现，该泵能够将SCA1小鼠脑部中BDNF的水平提高到健康小鼠中所观察到的水平。

为了测试BDNF治疗是否有效，研究人员使用了Rotarod分析法来测试其运动功能并观测任何共济失调的迹象。通常使用轮转试验对共济失调进行研究——将老鼠放在旋转的杆上，老鼠在移动时必须停留在杆上。患有运动障碍（例如共济失调）的小鼠的掉落速度会比健康小鼠快。

研究人员分别在进行BDNF治疗之前、期间和之后都在旋转架上测试了小鼠。在进行治疗之前，所有的SCA1小鼠停留在旋转架上的时间都比都比健康小鼠要短得多。在经过BDNF治疗2周后，与未进行治疗的SCA1小鼠相比，经治疗的SCA1小鼠的表现有所提高，但仍不如健康小鼠。

研究人员继续对小鼠进行4周的BDNF治疗。然后，他们在治疗结束1周后再次对小鼠进行了旋转架试验。在治疗结束后，经BDNF治疗的SCA1小鼠的表现仅比未接受BDNF治疗的小鼠略好一点。因此，BDNF的积极作用可能受到时间限制，并且在治疗停止后这种作用可能不会持续。对于连续接受BDNF治疗是否能够产生长期益处，还需要进行进一步的研究以便查明。

研究人员观察了被治疗小鼠的脑部内部，BDNF治疗还改善了小脑中某些因为SCA1引起的损伤迹象。小脑是脑部的一部分，SCA1患者和SCA1小鼠的小脑会受到疾病影响。特别是SCA1小脑中的浦肯野细胞倾向于退化和丢失。有意思的是，BDNF治疗停止了部分这种变性。

过去的研究还表明，SCA1小鼠的存在星形胶质细胞病（Astrogliosis）增高的情况。这个过程涉及脑部中被一种称为星形胶质细胞（中枢神经系统的重要神经胶质细胞）的细胞变化。星形胶质细胞病通常是脑部疾病或受伤的信号。有意思的是，在SCA1小鼠中，BDNF治疗可以降低星形胶质细胞病。

这些变化是BDNF治疗有可能可以阻止因脑部中某些变化而导致的SCA1症状的积极信号。但是，重要且需注意的是，接受过BDNF治疗的SCA1小鼠与健康小鼠相比，脑部仍存在一些差异。在较早的研究中表明，在疾病症状出现前进行BDNF治疗阻止了其中一些变化。这也许表示，早期干预可能会产生最佳效果。

这些结果令人鼓舞，因为它们表明，即使在发病后开始治疗，BDNF仍有望可以逆转SCA1的某些征象。BDNF也已被证明为其他疾病模型（例如阿尔茨海默氏病）的有潜力的治疗方法。但重要且需注意的是，在对人类进行该疗法的测试之前，还需要进行更多的研究。这项研究中，BDNF的输送方式涉及脑部手术和输送BDNF的泵，目前尚无法在人类患者体内完成。同时，我们还不了解BDNF可能对脑部产生的其他影响，因为BDNF涉及学习和记忆等许多工作。向脑部输送新物质也可能会产生各种消极的副作用。

但是，这项研究是可以用于开发SCA1的新疗法的一个希望。科学家也许会找到向患者安全给予BDNF的新方法，或使用其他起类似作用的药物。通过更多的动物研究，研究人员也可能会发现可以测试用于SCA1患者的新治疗方法。

关键词条：

Ataxin-1：Ataxin-1基因因罕见的突变而延长了所得蛋白质时，会导致脊髓小脑性共济失调1型(SCA1)。

脑源性神经营养因子（BDNF）：BDNF是脑部和血液中发现的一种蛋白质，是脑部正常发育所必需的物质。它同时也参与学习和记忆等许多工作，对于保持脑部健康运转很重要。在许多影响脑部的不同疾病中，脑部中的BDNF水平降低。

老鼠模型：研究人员可以使用模仿疾病影响的老鼠。例如，导致患者共济失调的突变也会导致小鼠共济失调。这可以帮助研究人类的疾病和状况等各个方面。

浦肯野细胞：小脑中的一种神经元。它们是脑部中最大的细胞之一。它们有助于调节运动协调性。小脑共济失调的常见特征是浦肯野细胞丢失或浦肯野细胞功能改变。

旋转架：旋转架是一项已经在小鼠和大鼠中测试运动能力中运用了数十年的技术。研究人员将动物放在旋转的圆柱体上，并记录随着旋转速度逐渐提高，动物掉落需要多长时间。小鼠/大鼠的运动能力越高，它们可以停留在上面的时间就越长。

SheelerC,RosaJG,BorgenheimerE,MellesmoenA,RainwaterO,CvetanovicM.Post-symptomaticDeliveryofBrain-DerivedNeurotrophicFactor(BDNF)AmelioratesSpinocerebellarAtaxiaType1(SCA1)Pathogenesis.Cerebellum.Jan4.doi:10./s---3.Epubaheadofprint.PMID:.

原文来源：SCASoure（