PQQ 在促进神经细胞生长与分化方面发挥着重要作用,具体表现如下:
激活神经生长相关信号通路
PI3K/Akt 通路:PQQ 可以激活 PI3K/Akt 信号通路。当 PI3K 被激活后,会使 Akt 蛋白磷酸化,进而激活下游一系列与细胞生长、存活相关的信号分子。这些信号分子能够促进神经细胞的蛋白质合成、代谢活动以及细胞骨架的构建,为神经细胞的生长和分化提供必要的物质基础和结构支持,促进神经细胞轴突和树突的生长。
MAPK 通路:PQQ 还能激活丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)通路,该通路在细胞的增殖、分化和存活等过程中起关键作用。在神经细胞中,MAPK 通路的激活可促进神经干细胞向神经元方向分化,调节神经细胞的基因表达,促使神经细胞表达特定的分化标志物,如微管相关蛋白 2(MAP2)、神经丝蛋白(NF)等,这些标志物对于神经细胞的形态建成和功能成熟具有重要意义。
促进神经生长因子分泌与作用
促进神经生长因子合成:
PQQ 能够促进神经细胞自身合成和分泌神经生长因子(NGF)等多种神经营养因子。NGF 是一种对神经细胞的生长、存活和分化至关重要的蛋白质,它可以与神经细胞表面的特异性受体结合,激活细胞内的信号传导通路,促进神经细胞的轴突生长和树突分支,引导神经细胞的延伸和定向生长,帮助神经细胞建立正确的突触连接。
增强神经生长因子作用:PQQ 不仅促进 NGF 的合成,还能增强 NGF 与神经细胞表面受体的结合能力,提高神经细胞对 NGF 的敏感性。这使得 NGF 能够更有效地发挥其促进神经细胞生长和分化的作用,协同促进神经细胞的存活、生长和分化,在神经细胞的发育和再生过程中发挥重要作用。
调节神经干细胞微环境
调节细胞外基质成分:神经干细胞所处的微环境对其生长和分化起着重要的调控作用。PQQ 可以调节细胞外基质的成分,促进胶原蛋白、层粘连蛋白等细胞外基质蛋白的合成和分泌。这些细胞外基质蛋白为神经干细胞提供了物理支撑,并且可以与神经干细胞表面的受体相互作用,激活细胞内的信号通路,诱导神经干细胞向特定类型的神经细胞分化。
调节细胞因子和趋化因子:PQQ 还能调节微环境中细胞因子和趋化因子的表达和分泌。例如,它可以促进一些具有神经诱导作用的细胞因子如脑源性神经营养因子(BDNF)、胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)等的分泌,同时抑制一些抑制神经细胞生长和分化的因子的表达。这些细胞因子和趋化因子可以调节神经干细胞的增殖、迁移和分化方向,引导神经干细胞向特定的神经细胞类型分化,促进神经细胞网络的形成和完善。
维持神经细胞内环境稳定
抗氧化作用:神经细胞对氧化应激非常敏感,氧化损伤会影响神经细胞的生长和分化。PQQ 具有强大的抗氧化能力,能够清除细胞内的自由基,如超氧阴离子、羟自由基等,减少氧化应激对神经细胞的损伤。通过维持细胞内氧化还原平衡,PQQ 保护了神经细胞内的生物大分子,如DNA、蛋白质和脂质等,使其免受氧化损伤,保证神经细胞内各种代谢过程和信号传导通路的正常进行,为神经细胞的生长和分化创造良好的内部环境。
调节钙离子稳态:钙离子在神经细胞的生长、分化和信号传导中起着关键作用。PQQ 可以调节神经细胞内钙离子的浓度和分布,维持钙离子稳态。它通过调节细胞膜上的钙离子通道和钙泵的活性,控制钙离子的内流和外流,避免钙离子过载对神经细胞造成的损伤。正常的钙离子稳态有助于激活与神经细胞生长和分化相关的信号通路,促进神经细胞的形态发生和功能成熟。