腦源性神經營養因子（Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF）是神經營養因子家族中分布范圍廣、功能類型豐富多樣的一員，因其在神經元存活、突觸可塑性及神經發生中的關鍵調控作用，被視為中樞神經系統功能維持與修復的重要分子基礎，被譽為“大腦的神奇肥料”。無論是在學習記憶的分子機制研究中，還是在阿爾茨海默病、帕金森病等神經退行性疾病的病理機制探索中，BDNF均展現出不可替代的研究價值[1]。
本文旨在系統介紹重組人BDNF蛋白（Recombinant Human BDNF）的基本特性、主要應用場景及其在神經科學、精神疾病等研究方向中的前沿應用，同時梳理與其協同或關聯使用的關鍵蛋白與因子，以期為相關領域的研究者提供一份實用的參考指南。
圖1.BDNF基因結構、加工及分泌路徑[1]
01 BDNF蛋白：神經可塑性的“總指揮官”
在中樞神經系統中，BDNF通過與高親和力受體TrkB結合，激活PI3K/Akt、MAPK/ERK及PLCγ等一系列下游信號通路，發揮多層面的調控作用。首先，BDNF能夠有效抑制神經元凋亡，促進發育期及成年神經元的存活與分化，是維持神經系統正常結構的基礎。其次，BDNF是突觸可塑性特別是長時程增強（LTP）的關鍵調節因子，通過促進突觸前遞質釋放和增強突觸后AMPA受體的功能，直接影響學習與記憶的形成過程。此外，BDNF還參與調控成年海馬和室下區的神經發生，影響神經干細胞的增殖、遷移與整合。正是由于其在神經元存活、突觸功能與神經發生等多個層面的核心調控地位，BDNF被譽為神經可塑性的“總指揮官”。
圖2. proBDNF與mBDNF信號通路的示意圖[1]
02 主要應用場景分類：從基礎研究到臨床轉化
基于其主要功能特性，重組人BDNF蛋白的應用主要集中在以下幾個關鍵方向：
神經退行性疾病與神經保護研究（應用最廣）
在阿爾茨海默?。ˋD）、帕金森?。≒D）、亨廷頓病（HD）等疾病的實驗模型中，BDNF的表達水平通常呈現顯著降低[2]。基于此病理特征，研究者常采用重組人BDNF蛋白進行體外給藥干預，以評估其對神經元退行性病變過程的保護效應，或檢測其對模型動物認知功能與運動功能的改善潛力[3]。此外，隨著誘導多能干細胞（iPSC）定向分化為特定類型的神經細胞（如膽堿能神經元、多巴胺能神經元等）的技術路線已日趨成熟[4]。通過將重組人BDNF或BDNF基因修飾后的iPSC來源神經細胞移植至模型動物體內，評估其在細胞替代治療與神經營養支持方面的協同潛力，為神經退行性疾病的再生醫學策略提供了新的研究方向[4]。
精神疾病與行為神經科學
抑郁癥、焦慮癥及精神分裂癥患者腦內BDNF水平異常。抗抑郁藥（如SSRIs）部分療效通過上調BDNF介導。重組BDNF可用于模擬信號正?；?，探索其對突觸形成、神經環路重塑及抗抑郁行為的調控機制。此外，BDNF在恐懼記憶、藥物成癮模型中亦發揮關鍵作用[5]。
神經元培養與神經發育研究
在體外培養體系中，無論使用原代神經元、干細胞分化的神經元，還是神經元細胞系，外源性添加重組人BDNF均為維持神經元長期存活、促進樹突與軸突生長以及誘導其分化成熟的常規技術手段。該操作對于研究神經營養信號通路的動態調控機制、開展藥物篩選以及執行神經毒性評估具有不可或缺的基礎性價值[6]。
03 關聯使用的蛋白與因子：BDNF的“黃金搭檔”
在研究BDNF信號通路或應用BDNF進行研究時，通常需要與其他因子聯合使用，才能構建更完整的生理模型或進行精確的信號分析[6]。
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NGF：BDNF的家族成員，主要作用于感覺和交感神經元。在某些研究中（如外周神經系統發育），研究者會同時使用BDNF和NGF進行對比或協同處理。
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NT-3、NT-4/5：神經營養因子家族成員，與TrkC和TrkB受體結合。多因子聯合使用可以模擬更復雜的神經營養環境。
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FGF-2：在神經干細胞培養或前體細胞分化實驗中，BDNF常與FGF-2、EGF等聯用，以促進增殖和特定譜系分化。
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NRG-1：與FGF2協同，穩定iPSC多能性、抑制自發分化、提升克隆形成率。
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GDNF：對多巴胺能神經元有特異性保護作用，常與BDNF聯用用于帕金森病模型研究。
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SHH：在iPSC向神經分化過程中決定腹側命運與細胞亞型特化的核心形態，貫穿神經誘導、模式建成與終末分化全流程，可誘導iPSC向運動神經元與中間神經元定向分化。
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LIF：維持iPSC的多能性和自我更新能力。
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PDGF-BB：促進干細胞增殖和標志物表達，并可用于骨細胞生成和神經干細胞分化。
04 產品推薦
近岸蛋白提供BDNF、FGF-2/bFGF、GDNF、LIF、NGF、NT-3、NRG-1、PDGF及SHH等神經科學研究科研級/GMP級細胞因子。
Recombinant Human BDNF, GMP Grade
在開展上述研究時，選用高活性、低內毒素的重組人BDNF因子及其他細胞因子，是保障研究結果準確性、可重復性與成功的關鍵前提。近岸蛋白供應的Recombinant Human BDNF protein, GMP Grad（Cat. No.:GMP-C076）能有效模擬體內BDNF的天然功能，為實驗結論的可靠性提供有效保障。
產品特點
• 高生物活性：通過TrkB結合驗證。
• GMP生產標準：確保安全性、穩定性與批間一致性。
• 高純度：多重純化工藝，產品純度≥95%。
• 低內毒素：嚴格控制內毒素水平，降低對神經元、神經祖細胞的不利影響。
• 無動物源組分：規避外源性病毒和未知蛋白污染。
生物活性驗證數據展示
Immobilized Human TrkB (C-6His) (Cat. No.:C507) at 5 μg/mL (100 μL/well) can bind Human/Murine/Rat BDNF(Cat. No.:GMP-C076): Biotinylated by NHS-biotin prior to testing. The EC50 of Human/Murine/Rat BDNF(Cat. No.:GMP-C076) is ≤20 ng/mL.
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參考文獻
[1]Szarowicz, C.A.; Steece-Collier, K.; Caulfield, M.E. New Frontiers in Neurodegeneration and Regeneration Associated with Brain-Derived Neurotrophic Factor and the rs6265 Single Nucleotide Polymorphism. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 8011.
[2] Suelves, N.; Miguez, A.; López-Benito, S.; Barriga, G.G.D.; Giralt, A.; Alvarez-Periel, E.; Arévalo, J.C.; Alberch, J.; Ginés, S.; Brito, V. Early Downregulation of p75 NTR by Genetic and Pharmacological Approaches Delays the Onset of Motor Deficits and Striatal Dysfunction in Huntington’s Disease Mice. Mol. Neurobiol. 2019, 56, 935–953.
[3]Huang X, Mao YS, Li C, Wang H, Ji JL. Venlafaxine inhibits apoptosis of hippocampal neurons by up-regulating brain-derived neurotrophic factor in a rat depression model. Int J Clin Exp Pathol. 2014;7(8):4577–4586.
[4] Ochalek A, Szczesna K, Petazzi P, Kobolak J, Dinnyes A. Generation of Cholinergic and Dopaminergic Interneurons from Human Pluripotent Stem Cells as a Relevant Tool for In Vitro Modeling of Neurological Disorders Pathology and Therapy. Stem Cells Int. 2016;2016:5838934. doi: 10.1155/2016/5838934. Epub 2016 Dec 25. PMID: 28105055; PMCID: PMC5220531.
[5] Bazzari, A.H.; Bazzari, F.H. BDNF Therapeutic Mechanisms in Neuropsychiatric Disorders. Int. J. Mol. Sci. 2022, 23, 8417.
[6] Vassal, M., A. C. Cruz, S. Rebelo, and F. Martins. 2026. “Neurons in a Dish: A Review of In Vitro Cell Models for Studying Neurogenesis.” Journal of Neurochemistry170, no..1: e70344.