DOI: https://doi.org/10.3892/ijmm.2025.5546
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40341415
تاريخ النشر: 2025-05-08
المؤلف: Risheng Chen وآخرون
الموضوع الرئيسي: إصابة الأعصاب وتجديدها
نظرة عامة
تقدم هذه القسم نظرة شاملة على دور سلف عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (proBDNF) في مختلف الأمراض، مع التأكيد على وظائفه المزدوجة في تعزيز الموت الخلوي وزيادة المرونة الإدراكية. يتفاعل proBDNF مع مستقبلات مثل p75NTR وsortilin، مما يؤثر على النشاط المشبكي، ومرونة الخلايا العصبية، والاستجابات المناعية. تسلط المراجعة الضوء على مشاركة proBDNF في الاضطرابات الإدراكية، وتكوين الخلايا العصبية، والأمراض الالتهابية، مما يقترح إمكانيته كعلامة حيوية للتشخيص المبكر والتنبؤ بالمرض.
بالإضافة إلى ذلك، يتم مناقشة الآفاق العلاجية لاستهداف proBDNF باستخدام الأجسام المضادة وحيدة النسيلة، وبشكل خاص McAb-proB، حيث تمنع هذه الأجسام المضادة بشكل فعال إشارات proBDNF، مما يظهر وعدًا في علاج الأمراض الالتهابية المعتمدة على المناعة (IMIDs) وتخفيف تقدم المرض. تدعو المراجعة إلى مزيد من البحث في آليات ارتباط proBDNF بمستقبلاته عبر أنواع الأورام المختلفة وتأثير البيئة الدقيقة للورم على مسارات إشاراته. وتؤكد على ضرورة فهم آليات proBDNF في الاضطرابات الإدراكية كأولوية للدراسات المستقبلية، بهدف ترجمة هذه النتائج إلى تطبيقات سريرية.
مقدمة
تناقش مقدمة الورقة أهمية سلف عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (proBdNF) في الجهاز العصبي المركزي (CNS) ودينامياته التطورية. يتم تصنيع proBdNF من pre-pro-BdNF في جهاز جولجي ويتكون من مجال هيكلي سابق مكون من 129 حمض أميني ومجال هيكلي ناضج مكون من 118 حمض أميني. يمكن تحويله إلى عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ الناضج (mBdNF) من خلال عمليات بروتوليتية مختلفة، حيث يتفاوت نسبة proBdNF إلى mBdNF عبر مراحل التطور، حيث يمكن اكتشافه في حديثي الولادة والمراهقين ولكن بشكل رئيسي mBdNF في البالغين.
بالإضافة إلى ذلك، يتم التعبير عن proBdNF في هياكل مختلفة من CNS والأنسجة المحيطية، وكذلك في خلايا المناعة. يتفاعل مع عدة مستقبلات، بما في ذلك مستقبل التغذية العصبية p75 (p75NTR)، وينشط مسارات الإشارات التي تعتبر حاسمة لوظائف الخلايا العصبية مثل الموت الخلوي، والتثبيط المشبكي، وتقليم المحاور. تسلط المراجعة الضوء على تداعيات proBdNF في العجز الإدراكي وارتباطه بأمراض الدماغ، مع الإشارة بشكل خاص إلى كيفية تأثير تعدد الأشكال مثل Val66 وMet66 على المرونة المشبكية والنتائج الإدراكية. الهدف من المراجعة هو توضيح الأدوار الوظيفية لـ proBdNF وأهميته في تقدم المرض.
مناقشة
تناقش قسم المناقشة في الورقة البحثية العجز الإدراكي (cI)، الذي يشمل حالات مثل العجز الإدراكي الخفيف (McI) والخرف، والذي يؤثر بشكل أساسي على التعلم والذاكرة بسبب مختلف الشذوذات العصبية. تم الإبلاغ عن انتشار McI بين الأفراد الذين تتراوح أعمارهم بين 60 عامًا وما فوق بنسبة 15.54%، بينما يبلغ انتشار الخرف 6.04%. إن مسببات cI معقدة وقد تشمل عوامل مثل الاستجابات المناعية الالتهابية المفرطة في الجهاز العصبي المركزي، والموت الخلوي العصبي، وتراكم الأميلويد-β. تعتمد طرق التشخيص الحالية على التقييمات النفسية العصبية والتصوير العصبي، مع استراتيجيات العلاج التي تدمج الأساليب الدوائية وإعادة التأهيل. ومع ذلك، لا يزال تحقيق نتائج فعالة يمثل تحديًا، مما يبرز الحاجة الملحة للتدخلات المبتكرة لمنع أو إبطاء تقدم cI.
تستكشف القسم أيضًا دور عامل التغذية العصبية المشتق من الدماغ (BDNF) في الأمراض التنكسية العصبية، وخاصة مرض الزهايمر (AD) ومرض باركنسون (PD). يُعتبر عدم التوازن في تحويل proBDNF إلى BDNF الناضج (mBDNF) مسؤولاً عن تقدم هذه الأمراض، مما يؤثر على المرونة المشبكية وصحة الخلايا العصبية. تناقش الورقة كيف يمكن أن يعزز التمرين حساسية الأنسولين ويقلل من الالتهاب العصبي، مما قد يقلل من خطر الإصابة بمرض الزهايمر. بالإضافة إلى ذلك، تؤكد على مسببات مرض الزهايمر متعددة العوامل، والتي تشمل علم الأمراض الأميلويدي، واختلال بروتين التاو، والعوامل البيئية. يتم تسليط الضوء على تفاعل proBDNF مع مستقبلاته كآلية حاسمة تؤثر على الموت الخلوي العصبي والعجز الإدراكي، مما يقترح أن استهداف مسارات إشارات BDNF قد يوفر استراتيجيات علاجية جديدة لإدارة العجز الإدراكي المرتبط بمختلف الحالات التنكسية العصبية.
DOI: https://doi.org/10.3892/ijmm.2025.5546
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/40341415
Publication Date: 2025-05-08
Author(s): Risheng Chen et al.
Primary Topic: Nerve injury and regeneration
Overview
The section provides a comprehensive overview of the role of brain-derived neurotrophic factor precursor (proBDNF) in various diseases, emphasizing its dual functions in promoting apoptosis and enhancing cognitive flexibility. proBDNF interacts with receptors such as p75NTR and sortilin, influencing synaptic activity, neuronal plasticity, and immune responses. The review highlights proBDNF’s involvement in cognitive disorders, neurogenesis, and inflammatory diseases, suggesting its potential as a biomarker for early diagnosis and prognosis.
Additionally, the therapeutic prospects of targeting proBDNF with monoclonal antibodies, specifically McAb-proB, are discussed. This antibody effectively blocks proBDNF signaling, demonstrating promise in treating immune-mediated inflammatory diseases (IMIDs) and mitigating disease progression. The review calls for further research into the binding mechanisms of proBDNF with its receptors across different tumor types and the impact of the tumor microenvironment on its signaling pathways. It underscores the necessity of understanding proBDNF’s mechanisms in cognitive disorders as a priority for future studies, aiming to translate these findings into clinical applications.
Introduction
The introduction of the paper discusses the significance of brain-derived neurotrophic factor precursor (proBdNF) in the central nervous system (CNS) and its developmental dynamics. proBdNF is synthesized from pre-pro-BdNF in the Golgi apparatus and consists of a 129-amino acid N-terminal pre-structural domain and a 118-amino acid C-terminal mature structural domain. It can be converted into mature brain-derived neurotrophic factor (mBdNF) through various proteolytic processes, with the ratio of proBdNF to mBdNF varying across developmental stages, being detectable in neonates and adolescents but predominantly mBdNF in adults.
Additionally, proBdNF is expressed in various CNS structures and peripheral tissues, as well as in immune cells. It interacts with several receptors, including the p75 neurotrophin receptor (p75NTR), and activates signaling pathways that are crucial for neuronal functions such as apoptosis, synaptic inhibition, and axon pruning. The review highlights the implications of proBdNF in cognitive impairments and its association with brain diseases, particularly noting how polymorphisms like Val66 and Met66 can influence synaptic plasticity and cognitive outcomes. The aim of the review is to elucidate the functional roles of proBdNF and its relevance in disease progression.
Discussion
The discussion section of the research paper addresses cognitive impairment (cI), which encompasses conditions like mild cognitive impairment (McI) and dementia, primarily affecting learning and memory due to various neurological abnormalities. The prevalence of McI among individuals aged 60 and older is reported at 15.54%, while dementia prevalence stands at 6.04%. The etiology of cI is complex and may involve factors such as excessive immune-inflammatory responses in the central nervous system, neuronal apoptosis, and amyloid-β accumulation. Current diagnostic methods rely on neuropsychological assessments and neuroimaging, with treatment strategies integrating pharmacological and rehabilitative approaches. However, achieving effective outcomes remains a challenge, highlighting the urgent need for innovative interventions to prevent or slow the progression of cI.
The section further explores the role of brain-derived neurotrophic factor (BDNF) in neurodegenerative diseases, particularly Alzheimer’s disease (AD) and Parkinson’s disease (PD). An imbalance in the conversion of proBDNF to mature BDNF (mBDNF) is implicated in the progression of these diseases, affecting synaptic plasticity and neuronal health. The paper discusses how exercise may enhance insulin sensitivity and reduce neuroinflammation, potentially mitigating the risk of AD. Additionally, it emphasizes the multifactorial pathogenesis of AD, involving amyloid pathology, tau protein dysfunction, and environmental factors. The interaction of proBDNF with its receptors is highlighted as a critical mechanism influencing neuronal apoptosis and cognitive deficits, suggesting that targeting BDNF signaling pathways may offer novel therapeutic strategies for managing cognitive impairments associated with various neurodegenerative conditions.