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胶质细胞系源性神经营养因子(glia cell line-derived neurotrophic factor,GDNF)能有效的促进中脑黑质多巴胺(dopamine，DA)能神经细胞的存活。通过糖基化磷酯酰基(glycosylphosphatidylinositol，GPI)锚定的GDNF家族受体α1(GDNF family receptorα1，GFRα1)和跨膜的酪氨酸激酶受体RET，GDNF可以激活细胞内两条信号通路，即磷脂酰肌醇3-激酶／Akt(phosphatidylinositol 3-kinase／Akt，PI3-K／Akt)信号通路和Ras／Raf／MEK/Erk信号通路。为探讨在GDNF促进中脑DA能神经细胞存活／分化过程中，上述两条信号通路及其下游信号分子的可能作用，本研究在建立GDNF促进中脑DA能神经细胞存活／分化的细胞培养模型和脑片培养模型的基础上，采用组织化学的免疫特异性染色技术及western blot等方法，观察DA合成的限速酶-酪氨酸羟化酶(tyrosinehydroxylase，TH)的表达情况；同时，由于含钙结合蛋白D28k(calbindin D28k，CB)的DA能神经细胞具有较强的抗变性能力，而GDNF又能促进DA能神经细胞内CB的表达增加，因此，本研究也同时观察了DA能神经细胞中CB表达的变化，并以此作为GDNF促进DA能神经细胞存活／分化的指标之一。在上述实验基础上，探讨GDNF促进DA能神经细胞内TH、CB表达增加的分子机制。
结果显示，GDNF在促进DA能神经细胞存活／分化时，可以使Akt和Erk1／2的磷酸化水平增加；P13-K／Akt信号通路阻断剂wortmannin可以阻断GDNF促进TH<+>神经细胞数目、突起数目、CB<+>神经细胞数目及TH、CB蛋白表达增加的作用；而Ras/Raf/MEK/Erk信号通路阻断剂PD98059对GDNF的上述生物学效应则没有影响。表明是P13-K/Akt信号通路而不是Ras/Raf/MEK/Erk信号通路在GDNF促进中脑DA能神经细胞存活/分化过程中起重要作用，而Ras/Raf/MEK/Erk信号通路则对我们选择的促存活/分化指标没有作用，提示其可能参与GDNF对DA能神经细胞的其他生物学作用。
由于P13-K/Akt信号通路主要为细胞浆内信号转导通路，不能直接调节细胞核内的基因表达。因此，本文进一步探讨P13-K/Akt信号通路下游转录因子核因子-κB(nuclearfactor-κB，NF-κB)在该过程中的作用。在静息细胞内，NF-κB主要位于细胞浆；在一些信号分子的作用下，NF-κB被激活并从细胞浆转位至细胞核而调节与促进细胞存活和抑制细胞凋亡有关的基因表达。结果显示，GDNF在促进DA能神经细胞存活/分化时，可以使细胞内NF-κB(p65)发生核转位；NF-κB活性抑制剂 helenalin可以阻断GDNF促进TH<+>神经细胞数目、突起数目、CB<+>神经细胞数目及TH、CB蛋白表达增加的作用。提示，作为PI3-K/Akt下游的、并具有转录因子作用的信号分子NF-κB在GDNF促进DA能神经细胞存活/分化的过程中发挥了重要作用。