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1、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）神经再生1975 年 Gospodarowicz 首先报道运用理化方法从牛的大脑和垂体中分离纯化出碱性成 纤维细胞生长因子（Basic Fibroblast Growth Factor, bFGF ）。80 年代，bFGF 的氨基 酸序列得到澄清。90年代，国内外相继运用基因工程方法成功获得重组bFGF，有力推动了 关于bFGF的研究。系列研究证实，bFGF能刺激和调节血管内皮细胞、上皮细胞、成肌细 胞、成骨细胞和神经胶质细胞等多种起源于中胚层、神经外胚层的细胞分化增殖，在胚胎发 育、组织愈合中起重要作用。神经方面，关于bFGF的研究集中在中枢神经，发现其神经
2、活 性广泛，能保护神经元，促进突起增生，提示在周围神经再生方面的研究意义。现参考近年 来 bFGF 与神经再生的相关文献作一综述。一、内源性bFGF正常情况下的表达和神经损伤后的变化（一）中枢神经：正常情况下，内源性bFGF以微量分布于脑、垂体和下丘脑等器官，已 证实星形胶质细胞、垂体滤泡及部分神经细胞能分泌bFGF，在海马皮质、中脑、纹状体和 小脑颗粒细胞均有其受体。神经损伤后，早期就能观察到内源性bFGF表达增多，是神经损 伤后早期反应之一。叶诸榕用原代培养的大鼠大脑星形胶质细胞作成机械损伤模型，观察发现bFGF在损伤 后 2 小时开始表达， 12小时达高峰， 2 天后开始回落，星形胶质细
3、胞胞体肥大，突起粗大。 崔建忠运用Northern杂交、组织学方法动态观察大鼠颅脑弥漫性损伤后bFGF的基因表达和 组织学改变，结果发现轻度损伤后12小时，重度损伤后4小时，bFGF基因表达增加，均 于第3天达到高峰。Grothe研究脊髓神经节bFGF及其I型受体（FGFR-1）的表达时发 现，正常情况下，bFGF和FGFR-1的mRNA在脊神经节均有表达，原位杂交显示星形胶质 细胞产生bFGF，而感觉神经元表达FGFR-1，提示旁分泌作用；坐骨神经损伤后，L46 感觉神经元bFGF的表达在1天内即上调，7天达高峰，28天后恢复，FGFR-1的变化则不 明显。（二）周围神经：Grothe 和M
4、eisinger1997年报道了 bFGF及其受体在周围神经 的表达和损伤后变化的研究结果，而此前该领域未见报道。该研究发现，正常情况下，大鼠 坐骨神经FGFR-1 mRNA表达高于bFGF mRNA。坐骨神经损伤后,FGFR-1和bFGF的mRNA 在损伤远、近端均于不同的时相点上调，并有时间依赖性；bFGF的表达具有自身正反馈特 点，且不影响FGFR-1。这一实验说明，与在中枢神经一致，内源性bFGF表达增多同样是 外周神经损伤后的早期反应。神经损伤后bFGF表达上调的意义是什么?不少学者将bFGF运用于神经细胞培养和神 经损伤模型，发现bFGF具有广泛的促神经再生作用，提示bFGF表达增
5、多是神经损伤后的 修复反应，且可能具有始动意义。二、外源性bFGF促进神经再生（一）中枢神经（1）离体试验：端礼荣在原代培养的大鼠胚胎中脑神经细胞中加入bFGF，观察发现细胞 微团集落形成率明显增加，不同剂量的bFGF表现量效关系，图像分析见神经细胞突起增多， 连接丰富呈网状。 Miyagawa 运用 bFGF 于原代培养的海马神经元轴突损伤模型，观察发现 实验组较对照组轴突增生、突起增多。Himmelseher3进一步研究了不同浓度的bFGF对 如上模型的作用，结果未用bFGF的对照组神经元存活65%，运用不同剂量bFGF的试验组 神经元变性均减少，10 mg/L组存活神经元达85%，神经突
6、起亦增多、增长。由上述试验可见，bFGF能促进培养的神经细胞增生，神经细胞损伤后运用bFGF，变 性死亡减少，神经突起增生，说明bFGF在体外具有促进、保护神经细胞的作用。Malgrane 4研究大鼠背根神经节神经元对神经毒性药物的反应时发现： bFGF 不但能刺激轴突再 生，而且提前24小时运用可以显著减少神经毒性物质的作用，这从另一个角度说明了 bFGF 对神经细胞的保护、维持作用。(2) 在体实验：bFGF保护中枢神经细胞、促进突起增长的效应在体内亦得到证实。汪春 风运用bFGF治疗成年大鼠大脑皮质损伤模型，于损伤术中和术后分次给予bFGF，术后40 天取材作体视学分析，结果实验组存活神
7、经元显著多于对照组。Miyamoto5分别运用 bFGF、神经生长因子(Nerve Growth Factor，NGF)于大鼠大脑单侧伞穹窿部切断模型，发 现bFGF和NGF均能刺激海马乙酰胆碱酯酶阳性纤维生长，NGF组仅为细纤维而bFGF组 粗、细纤维均有。Nakahara6将经基因修饰后可分泌bFGF的成纤维细胞移植于大鼠脊髓损伤模型中 央灰质处，发现2周至6月后，背侧区的感觉神经、去甲肾上腺素能神经均有纤维长入移植 细胞，提示bFGF具有诱神经活性。(二)周围神经： bFGF 及其受体在周围神经的表达尚不清楚， Aebischer、 Laquerriere 即 已尝试运用填充bFGF的小
8、管套接坐骨神经缺损，术后4周行组织学、电生理检查，发现实 验组有神经纤维生长，而对照组没有。虽然有神经纤维生长并不就说明神经成功再生，但已 提示了 bFGF直接或间接促进轴突生长的可能。故bFGF的作用效能、分子生物学作用机制， 值得深入研究。雪旺细胞(Schwann s cell，SC)分裂增殖是周围神经再生的重要环节，增殖的SC 吞噬变性产物，形成索带引导再生轴突长向远侧，并分泌多种神经营养、趋化因子，使轴突 迅速、准确生长。体外培养的SC移植到神经再生室中能促进神经生长已为试验证实。在培 养SC的工作中，Rater、Dong、龚炎培均发现bFGF能促进SC分裂增殖，龚氏运用流式细 胞计观
9、察FGF、NGF、纤连蛋白和神经再生条件液对SC体外细胞动力学的影响，发现8天 后FGF组SC增殖最显著，达8倍以上，而NGF对SC分裂增殖不起作用。虽然SC超常增 殖的意义学者们尚无定论，但对SC增殖期已过的陈旧性神经损伤，促进SC增殖对神经再 生很可能有重要意义。因此，应进一步验证bFGF能否促进在体SC增殖及增殖后的继发效 应。血管发生对神经损伤后创口愈合、神经再生的意义重大，然其初始介质仍未完全阐明。 Baffour7在兔下肢急性缺血模型运用bFGF，发现治疗组肌肉活力、肌内血氧含量、每 平方毫米毛细血管数和每肌纤维毛细血管数均明显高于对照组。提示bFGF能促进微循环重 建 。 Nis
10、sen 8 收 集 术 后 创 口 内 液 体 分 析 发 现 ， 血 管 内 皮 生 长 因 子 (Vascular Endothelial Growth Factor VEGF)浓度术毕无变化，后 7 天逐渐升高，而 bFGF 浓度术毕即升达高峰， 3天后降至血浆浓度；各时相点创室内液均对内皮细胞有趋化性，能 引发神经、血管反应，术毕采取的创室内液，经VEGF的抗体中和后仍具趋化性和促血管 发生能力，术后3至6天采取的创室内液，经VEGF的抗体中和后趋化性和促血管发生能 力显著降低。提示bFGF是血管发生的始动介质，VEGF则起着继发而持续的作用。Seghzzi 研究小鼠角膜血管发生时，发
11、现形成毛细血管的内皮细胞表达VEGF mRNA和蛋白，外源 性bFGF或上调内源性bFGF能增加VEGF的表达。说明VEGF的表达受bFGF调控，运用 bFGF能促进血管发生，改善血供。而血供的改善显然有利于创口愈合和神经再生。综上所述，bFGF促进神经再生的作用是多方面的：(1)保护神经元；(2)促进轴突再生；(3) 促进 SC 增殖； (4)促进血管发生，改善血供微循环等。借助分子生物学、免疫学等的新 技术，各方面的研究还在不断深入。但另一方面，强调神经营养性之外，神经支配的效应器 应如何减缓退变?有关效应器营养性的研究仍不多见，值得注意，因为效应器不可逆性退变， 同为神经损伤、尤其陈旧性
12、损伤修复困难的主要障碍。三、bFGF与周围神经再生近10余年来，新兴的、跨学科的神经生物学发展迅速，对周围神经再生的研究从细胞、亚细胞发展到分子水平，提出了一些新的概念和理论。认为神经不同于一般组织，神经细胞 胞体位于中枢，而轴突延伸很长，组成周围神经，神经损伤的性质是细胞损伤。损伤后不仅 轴突断裂，还引起近端神经元坏死，远段神经变性，失神经支配的感觉、运动效应器退变萎 缩，因此神经损伤不仅是损伤局部一个水平有病变，还包括神经元、效应器，是三个水平的 病变，只注重损伤局部的处理是片面的。成功的神经再生要求：(1)保护近端神经元；(2)再 生轴突快速、准确长向远段；(3)效应器未发生不可逆性退变
13、；(4)再生轴突与效应器形成功 能性突触。SC、基底膜和神经营养因子(Neurotrophic Factor, NTF)是发挥以上作用的物 质要素。NTF是指能保护神经元，和/或促进轴突再生的物质，已提出NGF、睫状神经节 营养因子(CNTF)、脑源性营养因子(BDNF)、bFGF等20余种。至今，NGF由于：(1)体内 有特异受体；(2)体内外作用均有效；(3)制备的抗体能阻断活性，唯一得到证实，而 bFGF 及其受体在周围神经的表达及损伤后变化的研究正在开展，其在体运用的效能、抗体阻断的 实验亦待进行，所以是一种潜在的、未完全证实的NTF,但在试验中已经展现了较NGF促 神经再生活性广泛的
14、特点，除与 NGF 一样能保护神经元、促进轴突生长外，还能刺激 SC 增殖，促进毛细血管形成改善损伤神经及周围组织的血供，因而又是很有潜力的，预计随着 以上两方面研究的进展，bFGF作为一种NTF的性质将很快澄清，为神经损伤患者带来新的 希望。bFGF求助编辑百科名片早在1940年，Hoftman等在脑和垂体的抽提物中发现一种能够促进成纤维细胞 生长的物质。1974年该物被分离纯化，并命名为成纤维细胞生长因子(fibroblas t grow th fac tor，FGF )。接着，人们又分离出一种与之高度同源 的物质，由于它含有较多的酸性氨基酸碱基，等电点为酸性(5.6)，故命名为 酸性FG
15、F (aFGF)。先发现的FGF因对酸和热敏感，等电点呈碱性(9.6)，则 称为碱性FGF (bFGF)。aFGF和bFGF与后发现的int-2、FGF-5、角质细胞生长 因子(KGF/FGF-7)、hst-1 / kfgf、FGF-6基因表达产物共9个成员组成 FGF 家族1，2。目录一、bFGF的一般性质二、bFGF的分布三、bFGF的作用机制四、bFGF的生物学功能五、bFGF对神经组织的生物学效应六、存在的问题和临床应用前景七、bFGF在美容方面的应用八、bFGF的发现获得的殊荣一、bFGF的一般性质二、bFGF的分布三、bFGF的作用机制四、bFGF的生物学功能五、bFGF对神经组织
16、的生物学效应六、存在的问题和临床应用前景七、bFGF在美容方面的应用八、bFGF的发现获得的殊荣展开 简介随着 bFGF 的高度纯化（Bohlen，1984 ）、测序（Esch，1985，Simpson，1987） 和DNA克隆成功（Araham， 1986， Gospodarowicz ， 1984 ）引入肝素-琼脂糖亲和层 析提纯bFGF，可得到纯度达90%以上，由此bFGF研究进入了新阶段。现今资料表 明，bFGF的生物学作用极其广泛，它在血管形成、促进创伤愈合与组织修复、促进 组织再生和神经组织生长发育过程中起着十分重要的作用。现就bFGF的一般性质、分布、对神经组织的作用和机制以及临床应用前景等作一综述，以促进 bFGF的开发 和临床应用。编辑本段一、bFGF的一般性质bFGF是含155个氨基酸的促有
