脑源性神经营养因子能量代谢调控作用与肥胖发病机制的关系及运动的影响

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1、中国运动医学杂志2011年3月第30卷第3期ChinJSportsMed,Mar2011,Vol.30,No.3·293·脑源性神经营养因子能量代谢调控作用与肥胖发病机制的关系及运动的影响1，211焦广发高峰何玉秀1河北师范大学体育学院（石家庄050016）2渤海石油职业学院脑源性神经营养因子（Brain-derivedneurotrophic2BDNF对能量代谢活动的调控作用factor，BDNF）是神经营养因子家族的重要成员，主要参与神经系统中神经元的增殖分化过程。近年BDNF在神经元生长、分化、突触联接和

2、损伤来BDNF在非神经系统中的作用受到越来越多的关后的修复过程中发挥着重要的作用。BDNF在下丘注。BDNF对动物和人类摄食行为、能量消耗、糖脑发育过程中和发育成熟后均有表达，是一种神经脂代谢和体重变化的大量研究说明，它对能量代谢可塑因子，对突触的发育具有可塑性。研究认为出活动有着直接或间接的调控作用。本文对BDNF的生后下丘脑神经元的可塑性是改变体重调节机制的［5］能量调控作用研究现状及其在肥胖和运动领域中的一个重要因素。因此，BDNF可能影响下丘脑神研究情况作一综述。经元的早期发育，从而使能量代谢调控的神经

3、元结构和功能发生改变。这可以认为是BDNF对机体能1BDNF的生物学特性量代谢活动的一种长期调节作用。BDNF是1982年从猪脑组织中提取的一种小2.1BDNF对食欲的调节作用［6］分子量碱性蛋白，1989年BDNF的cDNA结构被Lapchak和Hefti第一次报道了BDNF的能阐明，BDNF的基因定位于人类11号染色体1区3量代谢调节作用，大鼠中枢内注射BDNF后体重减带。BDNF基因结构包括5’区的不同类型外显子轻。之后的研究发现，脑室内注射BDNF会引起大［7］IIV和3’区共同的外显子V，3’区的外显

4、子V鼠体重下降和饮水减少，以及严重的食欲抑制。编码成熟的BDNF蛋白，5’区4种外显子受4种因此可以认为BDNF是一种厌食因子。［1］不同的启动子启动，并不编码蛋白。BDNF有成BDNF的厌食作用机制尚无明确的解释，初熟的碱性氨基酸蛋白酶形式，也有不成熟的BDNF步的研究提示BDNF可能通过多种途径完成摄食前体蛋白（pro-BDNF）形式。的调节作用。下丘脑VMH为饱中枢，在短期的摄BDNF在中枢神经系统内广泛分布，大脑皮食活动中发挥调节作用。研究主要认为BDNF的质、海马、下丘脑、基底前脑、纹状体和小脑均有厌

5、食作用可能是通过与VMH和DMN上的TrkB［8］表达，但在海马和大脑皮质中含量最高，下丘脑弓受体结合完成信号的转导，从而引起饱感，降［5］状核（ARC）、腹内侧核（VMH）和背内侧核（DMN）低摄食，但并不影响能量的消耗活动。在下丘［2］等多个核团内BDNF呈中等程度表达。近年发脑ARC中表达阿片促黑素细胞皮质素原（POMC）现动物和人类血液中均有BDNF存在，并在心脏、和神经肽Y（NPY）的神经元上没有TrkB，所以肺、血管内皮细胞、骨骼肌和脂肪组织内也有表达BDNF可能并不直接调节POMC和NPY神经元神

6、［3］［9］。BDNF主要通过两种受体发挥调节作用，一种经肽表达和分泌。BDNF还参与瘦素（leptin）NTR［10］为低亲和力的神经营养因子受体p75，另一种是调节黑色素皮质激素受体（MC4-R）的过程。高亲和力受体酪氨酸激酶B（TrkB）。在海马、杏VMH内BDNF升高可以抑制摄食，而VMH中仁核、大脑皮质以及下丘脑核团分布BDNF的区域MC4-R可控制BDNF表达，这支持BDNF是一种［4］［11］也同样大量表达TrkB。重要的通过MC4-R调节能量平衡的效应因子。收稿日期：2010.04.05基金项目

7、：国家自然科学基金面上项目（30871215）通信作者：何玉秀，Email：heyuxiu@mail.hebtu.edu.cn；Tel：0311-80787706·294·中国运动医学杂志2011年3月第30卷第3期ChinJSportsMed,Mar2011,Vol.30,No.3［19］因此，BDNF对摄食活动的影响与MC4-R有密切表明，在3T3-L1前脂肪细胞分化过程中也检测关系，也可能通过MC4-R间接调节食欲。BDNF到神经营养因子的表达和分泌，在细胞分化后神经还可通过调节外周脑肠肽影响摄食活动。研

8、究发营养因子的表达和分泌明显减少，在分化的第2~4［12］现，BDNF可以调节胃肠道内ghrelin的分泌，天时达最低水平。这说明神经营养因子参与脂肪细ghrelin是一种强效的促进摄食的脑肠肽，BDNF可胞的分化过程。近年的研究也发现，在脂肪组织内能通过直接影响胃肠激素来调节摄食活动。存在BDNF，因此推测BDNF可能通过调节脂肪细2.2BDNF对糖脂代谢的调节作用胞的增殖分化参与到