生命科学论文综述——第三回 BDNF

使用ELISA试剂盒高灵敏检测样本中微量mature BDNF的论文及其背后的故事

本文由富士胶片和光纯药 生物制品推进部 木上椋介 攥写 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

本专栏旨在以第三方视角，梳理和分析全球研究人员及企业使用FUJIFILM Wako产品的应用场景，以及基于实际应用的科研成果。

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

BDNF（Brain-derived neurotrophic factor，别称：脑源性神经营养因子）是大脑中含量丰富的一种蛋白质，参与神经发生、突触保护等过程。近年研究表明，BDNF与抑郁症、阿尔茨海默病等多种疾病的发生发展密切相关，提示其具有作为生物标志物的潜在价值，大量研究中均已在脑组织提取物和人血清等生物样本中检测到BDNF 。

BDNF 首先以其前体形式（pre-proBDNF）翻译合成，随后被转运至内质网并加工为proBDNF，经进一步加工后，转化为成熟体（mature BDNF，mBDNF）（图 1）^1）。过去，proBDNF被认为不具备生理功能，但近年来研究逐步证实，proBDNF具有与mBDNF不同的生理作用^2）。

图1. BDNF的加工过程

脑源性神经营养因子（BDNF）检测的重要应用领域之一是验证其作为疾病的生物标志物。传统的BDNF ELISA试剂盒主要适用于脑组织提取物、人血清和大鼠血清等BDNF浓度相对较高的生物样本。然而，小鼠血清和人唾液等仅含微量BDNF的生物样本，传统 BDNF ELISA 试剂盒往往会因低于检测下限而无法实现准确检测。此外，如上所述，proBDNF和mBDNF具有不同的生理作用，因此需要分别对二者进行准确检测。但是，传统ELISA试剂盒大部分无法明确proBDNF和mBDNF的交叉反应性，导致精神疾病等相关研究和分析难以顺利开展。

为解决上述问题，FUJIFILM Wako开发了高灵敏的Mature BDNF ELISA试剂盒Wako（产品编号：290-85801）。顾名思义，该试剂盒能够检测样本中的微量Mature BDNF。下文将介绍使用FUJIFLM Wako试剂盒实际检测Mature BDNF的相关论文。

One point --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

关于在人和大鼠血清中丰富存在的BDNF，为何在小鼠血清中极度匮乏的原因，目前的主流说法如下：

人和大鼠中BDNF基因在巨核细胞中表达，并随巨核细胞储存于血小板。在血液凝固过程中，血小板被活化并发生脱颗粒，储存在血小板内的BDNF随之释放到血清中。因此，研究人员认为人和大鼠中血清 BDNF 浓度约为血浆中的10倍。与之相反，小鼠巨核细胞中几乎没有BDNF的表达，血液中的BDNF含量极低，一般难以检出（图2）^3）。

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Want 等人^4）指出小鼠血清中的 BDNF 浓度比灵长类动物血清中的BDNF浓度低约3个数量级，且小鼠血清与血浆中的BDNF浓度相近，因此推断小鼠血液中的BDNF并非血小板来源。BDNF的发现者Barde 在其于2025 年发表的BDNF相关综述^3）中指出，使用高灵敏的Mature BDNF ELISA试剂盒Wako后，“能够实现对小鼠血液中的BDNF的超高灵敏度检测”。

Ikenouchi 等人^5）的论文报道了唾液中mBDNF的检测。与小鼠血清相同，唾液中的BDNF浓度也非常低，传统ELISA试剂盒难以检测。作者指出 “大部分既往研究中关于唾液中BDNF的研究并未区分proBDNF 和 mBDNF，而是聚焦于总BDNF，目前尚无唾液中mBDNF的相关研究。”在该论文中，调查了唾液中mBDNF和应激的相关性，验证了唾液中mBDNF可作为应激生物标志物使用。研究结果表明，与既往研究不同，唾液中的mBDNF和应激值未发现相关性。笔者等人认为出现这一情况的原因之一是因为应激值的检测使用了相对简单的K6评分^※。此外，该验证的参与者的心理痛苦值较低，唾液中的mBDNF本身也未发生变化。并且，与既往研究相同，唾液和血浆中的mBDNF之间也未发现相关性。这可能是由于唾液以及血浆中的BDNF是由不同的细胞分泌的。该论文中的实验均成功实现了唾液中mBDNF的检测，期望未来关于使用唾液 mBDNF 作为生物标志物的研究可进一步发展。

※K6评分：用于评估心理应激/压力等精神问题的严重程度，由6个问题组成的问卷。

Nakajima等人^6）报道，与对照小鼠相比，同时出现认知障碍和抑郁症的SAMP10系统模型小鼠（快速老化模型）的血清 BDNF 水平显著降低。在该模型小鼠中，海马体内的BDNF mRNA与对照相比呈下降趋势，提示脑内的BDNF表达量可能影响了血清中BDNF。此外，SAMP10 系统小鼠的血清BDNF下降在出生后1～2个月龄时并未出现，而在4月龄以后出现了显著差异。因此，研究者认为，下降可能是加速衰老所致。

此外，Nakajima 等人还研究了在该模型中给药补中益气汤后对BDNF的提升效果。补中益气汤是一种使用柑橘类果皮陈皮的中药，报道指出，它可以提高肾腺癌细胞株（已确认会产生BDNF的细胞株）中的BDNF水平^7）。与对照组小鼠相比，给药补中益气汤的模型小鼠，海马体中的BDNF mRNA表达量显著增加，血清BDNF虽未出现明显差异，但也呈现轻度升高趋势。

如上所述，能够检测血清中微量BDNF的意义在于，可以动态监测生物样本中BDNF含量随时间的变化。未来，高灵敏度的Mature BDNF ELISA 试剂盒Wako有望用于评估模型小鼠在神经退行性疾病等病程进展过程中血清 BDNF 水平的变化，以及验证被认为能够提高 BDNF 水平的化合物等。

◆参考文献

相关产品

点击此处查看相关产品：BDNF ELISA试剂盒