張觀音生，吳艷青，葉軍明，鐘興鳳，胡小莉

(1.贛南醫(yī)學院 a.2017級碩士研究生；b.麻醉系；c.2016級碩士研究生，江西 贛州 341000；2.溫州大學生命科學研究院，浙江 溫州 325035)

帕金森病(Parkinson's disease, PD)是一種由黑質紋狀體多巴胺能神經元變性丟失引起的神經退行性疾病，主要表現(xiàn)為靜止性震顫、肌強直、運動遲緩。PD的發(fā)病率隨年齡增長而上升[1]，目前其患病率為133/10萬人口/年，發(fā)病率為 362/10萬人口/年[2]，全球65歲以上人群占2%[3]。PD的病因至今尚未明確，可能與遺傳、環(huán)境、殺蟲藥物和生活方式等因素有關[4-5]。目前臨床上治療PD的常用藥物主要有復方左旋多巴制劑、多巴胺受體激動劑等，但是長期用藥毒副作用、并發(fā)癥明顯，且療效減退。因此，亟需探索有效的治療方法。

堿性成纖維細胞生長因子(Basic fibroblast growth factor, bFGF)屬于FGF家族，是由155個氨基酸組成的多肽，分子量在16～18.5 kD之間，主要分布于垂體、視網(wǎng)膜和胎盤等組織，在人體內含有豐富的受體，在體內和體外均具有良好的生物學活性。bFGF是一種生理相關的神經營養(yǎng)因子，在胚胎發(fā)育、促進神經細胞生長方面具有重要作用，是胚胎干細胞向多巴胺能神經元分化的關鍵因素[6-8]。目前，bFGF在PD治療中的作用機制研究取得比較大進展，現(xiàn)就bFGF通過干預信號通路參與PD的治療，bFGF促進干細胞分化，以及bFGF在不同理化條件下治療PD進行簡要綜述。

1 bFGF通過干預信號通路參與PD的治療

黑質紋狀體多巴胺能神經元變性壞死是PD致病的主要機制，在PD患者腦部黑質多巴胺能神經元變性壞死達60%時，就會出現(xiàn)癥狀[9]。有研究表明，cAMP/PKA[6]、MAPK[10]、PI3K/Akt[11-12]、Erk1/2[12-13]、和Wnt/β-catenin[14-15]等多種信號通路通過不同作用機制參與了PD的進程。bFGF主要由腦中的星形膠質細胞合成和分泌，具有神經保護作用[16]。有研究發(fā)現(xiàn)[6]，bFGF在光活化的星形膠質細胞中合成顯著升高，并且能激活cAMP/PKA信號通路，增強干細胞向多巴胺能神經元分化。YANG等[11]采用6-OHDA誘導的PD模型，經鼻內給予大鼠脂質體包裹的bFGF，發(fā)現(xiàn)bFGF通過PI3K/Akt信號通路增加GSK3β的磷酸化來下調tau蛋白的磷酸化，tau蛋白磷酸化的增加導致細胞內tau蛋白聚積，在PD中形成神經原纖維纏結。CAI等[12]研究發(fā)現(xiàn)，在6-OHDA誘導的PD大鼠模型中，內質網(wǎng)應激抑制參與了bFGF的神經保護作用，同時證明bFGF通過激活PI3K和ERK1/2信號通路，改善了PD大鼠的運動功能，并增加了酪氨酸羥化酶(tyrosine hydroxylase, TH)陽性神經元的存活。研究bFGF干預PD治療中的相關信號通路，通過調控信號通路中的關鍵蛋白或者關鍵酶，抑制多巴胺能神經元變性通路，激活保護信號通路，有望成為今后治療PD的一個發(fā)展方向。

2 bFGF促進干細胞移植后分化參與PD的治療

目前，細胞移植治療PD已經取得了很大進展，尤其是干細胞移植已成為研究中的熱點。實驗發(fā)現(xiàn)可以用于移植治療PD的細胞來源有很多，如神經干細胞[17]、胚胎干細胞[18]、骨髓間充質干細胞[19]、人牙髓干細胞[20]等。

2.1 bFGF促進神經干細胞分化神經干細胞(Neural stem cells, NSC) 有兩個主要特性：無限的自我更新和分化成成熟型細胞[21-22]。bFGF可以促進神經干細胞的增殖、遷移和分化[6,23]。有研究報道[24]，從大鼠中腦分離出黑質和腹側被蓋區(qū)(VTA)，然后急性暴露于1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)中，發(fā)現(xiàn)bFGF保護多巴胺神經元。此外，bFGF促進神經節(jié)苷脂GM1對神經干細胞體外增殖和分化[25]。人類嗅球包含神經干細胞(NSCs)，其負責大腦中的神經發(fā)生和替代受損的細胞。從嗅球中分離出NSCs，bFGF能夠促進NSCs分化為多巴胺能神經元，減輕帕金森病大鼠模型中的運動功能障礙[26-27]。雖然bFGF促進神經干細胞分化治療PD取得了一些重要進展，但是其研究也有許多的障礙，比如供體來源涉及的倫理道德問題、以及移植后分化效果不穩(wěn)定和持久性差。bFGF促進神經干細胞穩(wěn)定持久的分化為多巴胺能神經元，可能是未來研究方向。

2.2 bFGF促進胚胎干細胞分化胚胎干細胞(embryonic stem cells, ESC)是來源于胚胎組織內一種接近全能性的細胞，有多向分化潛能。bFGF能促進大鼠胚胎腹側中腦前體細胞的增殖和向多巴胺能神經元細胞的分化[28]。體外研究證實，bFGF顯著促進人胚胎干細胞向多巴胺能神經元分化，此外，體內實驗表明，bFGF通過移植的星形膠質細胞光活化上調水平后，能促進共移植胚胎干細胞的再生作用[6]。NOISA等[29]將hESCs誘導為神經祖細胞(NPC)，在添加bFGF等關鍵的多巴胺能神經元誘導劑后，產生大量來源于hES-NP細胞的多巴胺能神經元，由此產生的神經祖細胞表現(xiàn)出神經雙極性，具有神經祖細胞的高表達并具有多潛能分化能力。bFGF可以促進胚胎干細胞分化為多巴胺能神經元，胚胎干細胞是移植治療PD的理想細胞，但是胚胎干細胞存在的倫理性爭議以及移植后成瘤性問題，限制了其研究，還需要進一步研究解決。

2.3 bFGF促進間充質干細胞分化間充質干細胞(mesenchymal stem cells, MSCs)又稱中胚葉未分化間質干細胞，具有多向分化能力，可以在特定條件下分化為骨細胞、神經細胞等。間充質干細胞來源非常豐富，有骨髓間充質干細胞、臍帶間充質干細胞及胎盤底蛻膜間充質干細胞等，并具有向多巴胺能神經元分化潛能。骨髓間充質干細胞(BMSCs)植入可以緩解帕金森病動物模型中的運動功能障礙，但效果有限，因為移植細胞很少存活[30-31]。通過bFGF和人骨髓間充質干細胞(HBMSCs)聯(lián)合治療，在體外實驗中發(fā)現(xiàn)，bFGF在一定范圍內對骨髓間充質干細胞有明顯的促增殖作用，增殖后的骨髓間充質干細胞可以向多巴胺能神經元分化[32-33]。此外，在體內實驗中，bFGF和HBMSCs共移植改善了PD大鼠運動功能障礙[32]。NANDY等[19]發(fā)現(xiàn)在培養(yǎng)基僅含有一種主要誘導物bFGF的情況下，可以有效地誘導hBMSC分化為多巴胺能神經元。還有研究報道[34]，在bFGF誘導下，55～65歲老年人骨髓多能干細胞(hAMSCs) 分化為多巴胺神經元的比率升高到70%。bFGF誘導臍帶基質間充質干細胞(UCMSCs)、胎盤底蛻膜間充質干細胞、嗅外胚間充質干細胞(OE-MSC)向多巴胺能神經元分化均已取得了成功[35-37]。間充質干細胞相對于胚胎干細胞，不存在倫理問題，取材多可來自患者自身，取材方便，來源豐富，為細胞移植治療PD提供了新的細胞來源。

2.4 bFGF促進其他來源細胞分化bFGF也可以誘導機體中一些細胞分化為多巴胺能神經元，具有通過細胞移植治療PD的潛力。SOHEILIFAR等[38]從腹部皮下脂肪組織中分離出人類脂肪組織來源的干細胞(hADSCs)，bFGF可以誘導hADSCs向多巴胺能神經元分化。研究發(fā)現(xiàn)，bFGF還可以誘導人牙髓干細胞在體外分化為多巴胺能神經元樣細胞[20,39]。bFGF通過誘導這些細胞分化成多巴胺能神經元，也為治療PD提供新的細胞來源，而且相比較使用胚胎組織，能減少倫理問題，并且可以降低腦侵入性手術的需要。

3 bFGF在不同理化條件下治療PD的研究

有研究表明，在一些特殊物理化學條件(供價修飾、納米結構、低氧以及光刺激等)下，bFGF可以促進神經干細胞向多巴胺能神經元的分化。bFGF的半衰期短和穩(wěn)定性差，通過共價連接聚乙二醇(PEG)修飾bFGF，PEG-rhbFGF在體內表現(xiàn)出更好的生物穩(wěn)定性，并且能夠通過血腦屏障，體外實驗改善了旋轉行為和表現(xiàn)出更好的神經保護作用[40-41]。bFGF通過明膠納米結構脂質載體(GNL)介導的鼻內遞送，增強了PD大鼠的功能恢復，并且避免了侵入性損傷[42]。通過化學提取制備脫細胞的腦細胞外基質(dcBECM)，使用bFGF+dcBECM實現(xiàn)了PD大鼠的持續(xù)神經保護作用[43]。低氧條件下，bFGF促進大鼠胚胎腹側中腦前體細胞分化為成熟的多巴胺能神經元[28]。YANG等[6]首次報道了光刺激特異性活化中腦星形膠質細胞，能增加bFGF的釋放保護多巴胺能神經元。通過研究bFGF在不同理化條件下治療PD的作用機制，為治療PD提供了新的思路。進一步研究各種理化治療方法和優(yōu)化治療條件，會是將來研究的關鍵。

4 總結與展望

雖然關于PD治療的基礎研究有很多，如中醫(yī)藥治療、腦深部電刺激、細胞移植、神經保護治療等，但是還有很多因素會影響PD的治療效果。bFGF在PD治療中具有越來越重要的作用。首先，已經發(fā)現(xiàn)bFGF通過干預多種信號通路(cAMP/PKA、MAPK、PI3K/Akt、Erk1/2和Wnt/β-catenin等)參與了PD的治療，通過調控信號通路中的關鍵位點或關鍵酶，增強bFGF對多巴胺能神經元的保護作用，為治療PD提供一個很好的方向；其次，bFGF作為神經營養(yǎng)因子，在誘導干細胞向多巴胺能神經元分化中起到了關鍵作用，隨著細胞移植技術以及體外誘導分化培養(yǎng)技術的發(fā)展，為探索更多的可移植細胞及移植方法成為可能；再次，bFGF通過供價修飾、納米結構、光刺激等不同理化條件增加其釋放及滲透性，來促進多巴胺能神經元損傷恢復，對治療PD也起到非常重要的作用。因此，運用bFGF治療PD是一個很好的方向，但是其具體作用機制仍有待深入研究。