摘要tropomyosin受体激酶B(TRKB)信号传导在树突生长和树突状脊柱形成中起关键作用,以促进学习和记忆。突触下脑衍生的神经营养因子的活性依赖性释放与突触前或突触后TRKB结合,导致突触的增强,反映出长期增强。突触后,突触后密度蛋白-95与TRKB的缔合增强了磷脂酶Cγ-CA 2+ /钙调蛋白依赖蛋白依赖性蛋白激酶II和磷脂酰肌醇3-激酶机械靶标的雷帕木霉素信号的长期有效性所需。在这篇综述中,我们讨论了TRKB poStsynaptic蛋白-95耦合作为一种有前途的策略,以放大脑衍生的神经营养因子信号传导,以开发针对特定神经系统疾病的新型疗法。,并增强了突触后密度蛋白-95与TRKB信号的关联,可能会减轻精神分裂症和抑郁症神经连通性的缺乏。用脑源性神经营养因子的治疗是有问题的,这是由于药代动力学不良,脑穿透性低以及p75神经营养蛋白受体或截短的TRKB.T1同工型引起的副作用。尽管正在深入研究激活TRKB的TRKB激动剂和抗体,但它们无法区分多个人类TRKB剪接同工型或细胞类型特异性功能。靶向trkB - postsynaptic蛋白-95耦合耦合提供了一种替代方法,可在局部突触部位特异性提高TRKB信号传导与全球刺激,从而冒着许多不良副作用的风险。关键词:Angelman综合征;自闭症;脑衍生的神经营养因子;沮丧;神经退行性疾病;神经发育障碍;突触后密度蛋白-95;突触可塑性; trkb
神经营养受体参与了脑发育和神经塑性的调节,因此可以作为抗癌和中风恢复药物,抗抑郁药等的靶标。需要阐明各种状态下TRK蛋白结构域在各种状态下的结构,以允许合理的药物设计。然而,关于trk受体的跨膜和叶膜结构域的构象知之甚少。在本研究中,我们采用NMR光谱来解决脂质环境中TRKB二聚体跨膜结构域的结构。我们使用诱变并确认该结构对应于受体的活性状态。随后研究TRKB与抗抑郁药氟西汀的相互作用和抗精神病药物氯丙嗪提供了一种明确的自谐模型,描述了氟西汀通过与其跨膜结构结合而激活受体的机制。
代谢型谷氨酸受体2(MGLU 2)吸引了特别的关注,这是对新型抗精神病药的可能目标。然而,转导MGLU 2在大脑中的作用的信号通路仍然很差。在这里,我们通过识别鼠标前额叶皮层中的本机MGLU 2 Interactome来解决此问题。基于纳米的亲和力纯化和质谱法确定了149个候选MGLU 2个伴侣,包括神经营养蛋白受体TRKB。在培养的细胞和前额叶皮层中证实了后来的相互作用。MGLU 2激活触发TRKB在原发性皮质神经元和前额叶皮层中Tyr 816上的磷酸化。相互,TRKB刺激增强了MGLU 2稳定的G I/O蛋白激活。此外,TRKB抑制可防止戊二酰化抗精神病药在经苯基二酮治疗的小鼠中挽救行为缺陷。共同揭示了TRKB和MGLU 2之间的串扰,这是对谷氨酸能抗精神病药的行为反应的关键。
髓磷脂代表一片修饰的质膜,包裹在轴突周围,在启用周围和中枢神经系统中快速神经脉冲传导方面具有至关重要的作用,并为轴突提供营养和代谢的支持。它也是多发性硬化症中免疫系统的主要目标(Fletcher等,2018)。几项研究表明,通过TRKB激活,BDNF对髓鞘化过程的影响(Fletcher等,2018)。即,提出的机制是,BDNF/ TRKB信号传导实际上是激活有丝分裂原激活的蛋白激酶/ ERK途径的级联反应,作为最终结果,它促进了前呈淡黄色的少突胶质细胞和髓鞘形成的差异化,这既有少突胶质细胞和内在含量。使用了TRKB受体的小分子激活剂而不是BDNF时,已经报道了相同的结果(Fletcher等,2018)。由于TRKB受体位于少突胶质细胞上,因此表明,在脱髓鞘病变之后,该受体可以积极调节髓磷脂的表达并引起再生(Huang等,2020)。最近的研究还报道说,在创伤性脑损伤后保持髓磷脂完整性至关重要(Fletcher等,2021)。的确,在施用TRKB受体激活剂LM22A-4对遭受创伤性脑损伤的小鼠后,保留了髓磷脂完整性后,可以预防皮质萎缩,同时减少神经胶质病(Fletcher等人,2021年)。这些研究表明,在赔偿受损的髓磷脂时,TRKB受体可能是引起人们关注的目标,尤其是如果我们考虑到这是多发性硬化症中的主要事件之一。
髓磷脂代表一片修饰的质膜,包裹在轴突周围,在使神经脉冲传导中既有至关重要,在外周和中枢神经系统中都具有至关重要的作用,并为轴突提供了营养和代谢的支持。它也是多发性硬化症中免疫系统的主要目标(Fletcher等,2018)。几项研究表明,通过TRKB激活,BDNF对髓鞘化过程的影响(Fletcher等,2018)。即,提出的机制是,BDNF/ TRKB信号传导实际上是激活有丝分裂原激活的蛋白激酶/ ERK途径的级联反应,作为最终结果,它促进了前呈淡黄色的少突胶质细胞和髓鞘形成的差异化,这既有少突胶质细胞和内在含量。使用了TRKB受体的小分子激活剂而不是BDNF时,已经报道了相同的结果(Fletcher等,2018)。由于TRKB受体位于少突胶质细胞上,因此表明,在脱髓鞘病变之后,该受体可以积极调节髓磷脂的表达并引起再生(Huang等,2020)。最近的研究还报道说,在创伤性脑损伤后保持髓磷脂完整性至关重要(Fletcher等,2021)。的确,在施用TRKB受体激活剂LM22A-4对遭受创伤性脑损伤的小鼠后,保留了髓磷脂完整性后,可以预防皮质萎缩,同时减少神经胶质病(Fletcher等人,2021年)。这些研究表明,在赔偿受损的髓磷脂时,TRKB受体可能是引起人们关注的目标,尤其是如果我们考虑到这是多发性硬化症中的主要事件之一。
图1。关于5-HT2A受体,TRKB受体和神经元形态可塑性关系的四个主要分子假设。A。5HT2A和TRKB受体的分子信号传导。5HT2A受体的激动剂导致GQ介导的PLCβ激活,这通过将PIP2的水解在IP3和DAG分子中引发了2个平行信号级联。IP3诱导Ca 2+释放和CAMK激活,而DAG激活PKC,然后激活ERK激酶,这两个级联反应都会导致基因表达调节。TRKB激活启动了3个主要的平行信号传导级联反应,由PLCγ,ERK和Akt激酶活性和基因调节以及随后的形态变化。可以假设5HT2A活性通过重叠的信号级联(IP3和ERK)(IP3和ERK)或TRKB通过未知途径或BDNF表达和释放而产生类似于TRKB活性的形态变化。迷幻药引起的形态变化的替代假设提出了TRKB受体的直接相互作用和调节。B. BDNF在大鼠胚胎神经元皮质培养物(RTEN)中诱导的TRKB,ERK和AKT磷酸化,从DIV5到Div7。trkb信号在50 ng/ml的BDNF处理后至少48h时可在AKT和ERK信号分子上测量。数据代表来自不同实验板的平均值±95%CI,双向方差分析,Dunnet与车辆响应的多重比较,**** p <0.0001,n = 4。
方法:通过检测新生大鼠海马神经干中 ki67 的表达和 HT22 细胞中的细胞计数试剂盒 8 (CCK8) 测定来研究细胞增殖。通过 Western blot 检测 caspase 3 和通过末端脱氧核苷酸转移酶 dUTP 缺口末端标记 (TUNEL) 测定神经元和神经胶质细胞的凋亡来评估体内细胞凋亡。通过流式细胞术分析 HT22 细胞中的细胞凋亡。使用 Morris 水迷宫评估大鼠的长期学习和记忆能力。通过酶联免疫吸附试验 (ELISA) 检测炎症因子。通过 Western blot 和定量逆转录聚合酶链反应 (q-RT PCR) 检测 mBDNF/TrkB/PI3K 通路相关蛋白的表达。结果:在新生大鼠海马及HT22细胞中,依达拉奉可促进细胞增殖,减少丙泊酚过量引起的神经毒性作用。此外,依达拉奉预处理可降低促炎因子白细胞介素(IL)-6和肿瘤坏死因子(TNF)-α的水平。丙泊酚组联合应用原肌球蛋白受体激酶B(TrkB)拮抗剂ANA-12和TrkB激动剂7,8DHF,发现依达拉奉可通过成熟脑源性神经营养因子(mBDNF)/TrkB/磷酸肌醇3-激酶(PI3K)通路减轻丙泊酚过量引起的神经毒性。但当前剂量的丙泊酚对大鼠的长期学习记忆无明显影响。结论:依达拉奉预处理通过激活 mBDNF/TrkB/PI3K 通路改善了丙泊酚诱导的增殖抑制、神经细胞凋亡和神经炎症。关键词:依达拉奉、丙泊酚、海马、脑源性神经营养因子、BDNF、酪氨酸激酶受体 B、TrkB、7,8-二羟基黄酮、7,8-DHF、ANA-12
原肌球蛋白相关受体激酶 B (TrkB) 是脑源性神经营养因子 (BDNF) 的受体;其信号传导通过激活几个下游级联,有助于神经元存活、可塑性、分化和生长。缺乏细胞内激酶结构域的截短异构体 (TrkB.T1) 的过度表达与慢性疼痛的发展和持续有关。已发表的数据显示,小鼠模型中的 TrkB.T1 敲除可恢复运动功能并减轻脊髓损伤后的疼痛。我们项目的目标是确定抑制 TrkB.T1 表达的小分子作为慢性疼痛的潜在疗法,重点关注两种调节机制:(1) TrkB 前 mRNA 的差异转录后加工,以及 (2) 通过其 mRNA 的 3' 非翻译区 (3'UTR) 对 TrkB.T1 表达的转录后调节。对于第一点,我们假设两种主要 TrkB 亚型的比例主要受上游 (T1) pA 位点的切割和多聚腺苷酸化 (pA) 位点识别控制,因此抑制该位点 3'-加工的药物应能抑制 TrkB.T1 合成。对于第二点,我们假设 TrkB.T1 mRNA 3'UTR 包含调节序列,这些序列的功能可通过操纵关键反式因子的功能、表达或 RNA 结合活性的化合物进行调节,从而通过加速 TrkB.T1 mRNA 的衰变和/或抑制其翻译来抑制 TrkB.T1 的产生。对于每种机制,我们开发了独立的活细胞高通量筛选 (HTS) 检测方法,以识别可以 (1) 阻断 TrkB.T1 pA 位点的 3'-切割和多聚腺苷酸化,或 (2) 通过 TrkB.T1 mRNA 3'UTR 抑制基因表达的小分子。利用这些发现,我们旨在发现一种或多种能够抑制 TrKB.T1 表达的新药物,这些药物可在慢性疼痛的小鼠模型中作为新型镇痛药进行测试。
揭示了大鼠中米拉贝隆抵抗硫乙酰胺诱导的肝脑病的保护潜力:对CAMP/PPAR-γ/P-ERK1/P-ERK1/P-S536 NF-κBP 65和P-CREB/BDNF/TRKB的见解与氧化和APOP型emnia
脑衍生的神经营养因子(BDNF)促进了中枢神经系统中神经元的存活和功能,并有助于许多非神经组织的正常功能。尽管已经对BDNF的调节和作用进行了广泛的研究,但缺乏对BDNF及其受体TRKB和P75NTR的表达动力学进行严格的分析。在这里,我们分析了来自18个已发表的RNA测序数据集的3,600多个样品,并使用了来自GTEX的17,000多个样本,以及来自Brainspan数据库的约180个样本来描述BDNF在发育中的乳腺神经和非神经组织中的表达。我们显示了BDNF mRNA的进化保守动力学和表达模式和未经保存的替代5'外显子使用情况。最后,在几种非神经组织中,我们还显示了在鼠大脑发育和BDNF蛋白表达期间的BDNF蛋白水平的增加。并联,我们描述了鼠和人类中BDNF受体TRKB和P75NTR的时空表达模式。总的来说,我们对BDNF表达及其受体表达的深入分析使您可以深入了解整个生物体中BDNF的调节和信号传导。