张观音生，吴艳青，叶军明，钟兴凤，胡小莉

(1.赣南医学院 a.2017级硕士研究生；b.麻醉系；c.2016级硕士研究生，江西 赣州 341000；2.温州大学生命科学研究院，浙江 温州 325035)

帕金森病(Parkinson's disease, PD)是一种由黑质纹状体多巴胺能神经元变性丢失引起的神经退行性疾病，主要表现为静止性震颤、肌强直、运动迟缓。PD的发病率随年龄增长而上升[1]，目前其患病率为133/10万人口/年，发病率为 362/10万人口/年[2]，全球65岁以上人群占2%[3]。PD的病因至今尚未明确，可能与遗传、环境、杀虫药物和生活方式等因素有关[4-5]。目前临床上治疗PD的常用药物主要有复方左旋多巴制剂、多巴胺受体激动剂等，但是长期用药毒副作用、并发症明显，且疗效减退。因此，亟需探索有效的治疗方法。

碱性成纤维细胞生长因子(Basic fibroblast growth factor, bFGF)属于FGF家族，是由155个氨基酸组成的多肽，分子量在16～18.5 kD之间，主要分布于垂体、视网膜和胎盘等组织，在人体内含有丰富的受体，在体内和体外均具有良好的生物学活性。bFGF是一种生理相关的神经营养因子，在胚胎发育、促进神经细胞生长方面具有重要作用，是胚胎干细胞向多巴胺能神经元分化的关键因素[6-8]。目前，bFGF在PD治疗中的作用机制研究取得比较大进展，现就bFGF通过干预信号通路参与PD的治疗，bFGF促进干细胞分化，以及bFGF在不同理化条件下治疗PD进行简要综述。

1 bFGF通过干预信号通路参与PD的治疗

黑质纹状体多巴胺能神经元变性坏死是PD致病的主要机制，在PD患者脑部黑质多巴胺能神经元变性坏死达60%时，就会出现症状[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]等多种信号通路通过不同作用机制参与了PD的进程。bFGF主要由脑中的星形胶质细胞合成和分泌，具有神经保护作用[16]。有研究发现[6]，bFGF在光活化的星形胶质细胞中合成显着升高，并且能激活cAMP/PKA信号通路，增强干细胞向多巴胺能神经元分化。YANG等[11]采用6-OHDA诱导的PD模型，经鼻内给予大鼠脂质体包裹的bFGF，发现bFGF通过PI3K/Akt信号通路增加GSK3β的磷酸化来下调tau蛋白的磷酸化，tau蛋白磷酸化的增加导致细胞内tau蛋白聚积，在PD中形成神经原纤维缠结。CAI等[12]研究发现，在6-OHDA诱导的PD大鼠模型中，内质网应激抑制参与了bFGF的神经保护作用，同时证明bFGF通过激活PI3K和ERK1/2信号通路，改善了PD大鼠的运动功能，并增加了酪氨酸羟化酶(tyrosine hydroxylase, TH)阳性神经元的存活。研究bFGF干预PD治疗中的相关信号通路，通过调控信号通路中的关键蛋白或者关键酶，抑制多巴胺能神经元变性通路，激活保护信号通路，有望成为今后治疗PD的一个发展方向。

2 bFGF促进干细胞移植后分化参与PD的治疗

目前，细胞移植治疗PD已经取得了很大进展，尤其是干细胞移植已成为研究中的热点。实验发现可以用于移植治疗PD的细胞来源有很多，如神经干细胞[17]、胚胎干细胞[18]、骨髓间充质干细胞[19]、人牙髓干细胞[20]等。

2.1 bFGF促进神经干细胞分化神经干细胞(Neural stem cells, NSC) 有两个主要特性：无限的自我更新和分化成成熟型细胞[21-22]。bFGF可以促进神经干细胞的增殖、迁移和分化[6,23]。有研究报道[24]，从大鼠中脑分离出黑质和腹侧被盖区(VTA)，然后急性暴露于1-甲基-4-苯基吡啶(MPP+)中，发现bFGF保护多巴胺神经元。此外，bFGF促进神经节苷脂GM1对神经干细胞体外增殖和分化[25]。人类嗅球包含神经干细胞(NSCs)，其负责大脑中的神经发生和替代受损的细胞。从嗅球中分离出NSCs，bFGF能够促进NSCs分化为多巴胺能神经元，减轻帕金森病大鼠模型中的运动功能障碍[26-27]。虽然bFGF促进神经干细胞分化治疗PD取得了一些重要进展，但是其研究也有许多的障碍，比如供体来源涉及的伦理道德问题、以及移植后分化效果不稳定和持久性差。bFGF促进神经干细胞稳定持久的分化为多巴胺能神经元，可能是未来研究方向。

2.2 bFGF促进胚胎干细胞分化胚胎干细胞(embryonic stem cells, ESC)是来源于胚胎组织内一种接近全能性的细胞，有多向分化潜能。bFGF能促进大鼠胚胎腹侧中脑前体细胞的增殖和向多巴胺能神经元细胞的分化[28]。体外研究证实，bFGF显着促进人胚胎干细胞向多巴胺能神经元分化，此外，体内实验表明，bFGF通过移植的星形胶质细胞光活化上调水平后，能促进共移植胚胎干细胞的再生作用[6]。NOISA等[29]将hESCs诱导为神经祖细胞(NPC)，在添加bFGF等关键的多巴胺能神经元诱导剂后，产生大量来源于hES-NP细胞的多巴胺能神经元，由此产生的神经祖细胞表现出神经双极性，具有神经祖细胞的高表达并具有多潜能分化能力。bFGF可以促进胚胎干细胞分化为多巴胺能神经元，胚胎干细胞是移植治疗PD的理想细胞，但是胚胎干细胞存在的伦理性争议以及移植后成瘤性问题，限制了其研究，还需要进一步研究解决。

2.3 bFGF促进间充质干细胞分化间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)又称中胚叶未分化间质干细胞，具有多向分化能力，可以在特定条件下分化为骨细胞、神经细胞等。间充质干细胞来源非常丰富，有骨髓间充质干细胞、脐带间充质干细胞及胎盘底蜕膜间充质干细胞等，并具有向多巴胺能神经元分化潜能。骨髓间充质干细胞(BMSCs)植入可以缓解帕金森病动物模型中的运动功能障碍，但效果有限，因为移植细胞很少存活[30-31]。通过bFGF和人骨髓间充质干细胞(HBMSCs)联合治疗，在体外实验中发现，bFGF在一定范围内对骨髓间充质干细胞有明显的促增殖作用，增殖后的骨髓间充质干细胞可以向多巴胺能神经元分化[32-33]。此外，在体内实验中，bFGF和HBMSCs共移植改善了PD大鼠运动功能障碍[32]。NANDY等[19]发现在培养基仅含有一种主要诱导物bFGF的情况下，可以有效地诱导hBMSC分化为多巴胺能神经元。还有研究报道[34]，在bFGF诱导下，55～65岁老年人骨髓多能干细胞(hAMSCs) 分化为多巴胺神经元的比率升高到70%。bFGF诱导脐带基质间充质干细胞(UCMSCs)、胎盘底蜕膜间充质干细胞、嗅外胚间充质干细胞(OE-MSC)向多巴胺能神经元分化均已取得了成功[35-37]。间充质干细胞相对于胚胎干细胞，不存在伦理问题，取材多可来自患者自身，取材方便，来源丰富，为细胞移植治疗PD提供了新的细胞来源。

2.4 bFGF促进其他来源细胞分化bFGF也可以诱导机体中一些细胞分化为多巴胺能神经元，具有通过细胞移植治疗PD的潜力。SOHEILIFAR等[38]从腹部皮下脂肪组织中分离出人类脂肪组织来源的干细胞(hADSCs)，bFGF可以诱导hADSCs向多巴胺能神经元分化。研究发现，bFGF还可以诱导人牙髓干细胞在体外分化为多巴胺能神经元样细胞[20,39]。bFGF通过诱导这些细胞分化成多巴胺能神经元，也为治疗PD提供新的细胞来源，而且相比较使用胚胎组织，能减少伦理问题，并且可以降低脑侵入性手术的需要。

3 bFGF在不同理化条件下治疗PD的研究

有研究表明，在一些特殊物理化学条件(供价修饰、纳米结构、低氧以及光刺激等)下，bFGF可以促进神经干细胞向多巴胺能神经元的分化。bFGF的半衰期短和稳定性差，通过共价连接聚乙二醇(PEG)修饰bFGF，PEG-rhbFGF在体内表现出更好的生物稳定性，并且能够通过血脑屏障，体外实验改善了旋转行为和表现出更好的神经保护作用[40-41]。bFGF通过明胶纳米结构脂质载体(GNL)介导的鼻内递送，增强了PD大鼠的功能恢复，并且避免了侵入性损伤[42]。通过化学提取制备脱细胞的脑细胞外基质(dcBECM)，使用bFGF+dcBECM实现了PD大鼠的持续神经保护作用[43]。低氧条件下，bFGF促进大鼠胚胎腹侧中脑前体细胞分化为成熟的多巴胺能神经元[28]。YANG等[6]首次报道了光刺激特异性活化中脑星形胶质细胞，能增加bFGF的释放保护多巴胺能神经元。通过研究bFGF在不同理化条件下治疗PD的作用机制，为治疗PD提供了新的思路。进一步研究各种理化治疗方法和优化治疗条件，会是将来研究的关键。

4 总结与展望

虽然关于PD治疗的基础研究有很多，如中医药治疗、脑深部电刺激、细胞移植、神经保护治疗等，但是还有很多因素会影响PD的治疗效果。bFGF在PD治疗中具有越来越重要的作用。首先，已经发现bFGF通过干预多种信号通路(cAMP/PKA、MAPK、PI3K/Akt、Erk1/2和Wnt/β-catenin等)参与了PD的治疗，通过调控信号通路中的关键位点或关键酶，增强bFGF对多巴胺能神经元的保护作用，为治疗PD提供一个很好的方向；其次，bFGF作为神经营养因子，在诱导干细胞向多巴胺能神经元分化中起到了关键作用，随着细胞移植技术以及体外诱导分化培养技术的发展，为探索更多的可移植细胞及移植方法成为可能；再次，bFGF通过供价修饰、纳米结构、光刺激等不同理化条件增加其释放及渗透性，来促进多巴胺能神经元损伤恢复，对治疗PD也起到非常重要的作用。因此，运用bFGF治疗PD是一个很好的方向，但是其具体作用机制仍有待深入研究。