Un neurofilament este un element al citoscheletului care este specific neuronilor. Neurofilamentele sunt similare cu elementele citoscheletice din alte celule, dar sunt alcătuite dintr-un set diferit de proteine. Ele sunt în special numeroase în axoni, adică prelungiri lungi ale neuronilor care, în general, transmit impulsuri nervoase departe de corpul celular către alte celule. Mai multe tulburări neurologice sunt direct legate de supraproducția de neurofilamente.
O celulă își menține forma și efectuează transportul anumitor componente celulare prin citoplasmă prin utilizarea citoscheletului său. Elementele citoscheletice țin organelele în loc și chiar permit mișcarea în unele celule, deoarece sunt o componentă structurală a cililor și flagelilor. Citoscheletul este construit din microtubuli de aproximativ 23 nm, microfilamente de aproximativ 6 nm și filamente intermediare de aproximativ 10 nm. Filamentele intermediare din piele și păr sunt de obicei făcute în cea mai mare parte din cheratină, în timp ce cele care fac parte din structura membranei nucleare din fiecare celulă sunt formate din lamină.
Un neurofilament este un filament intermediar care este format din cel puțin două dintre cele trei tipuri diferite de subunități proteice specializate. Aceste trei tipuri sunt numite Neurofilament ușor (NF-L), Neurofilament mediu (NF-M) și Neurofilament greu (NF-H); fiecare neurofilament este format din NF-L și fie NF-M, fie NF-H. Alte proteine din anumite neurofilamente, cum ar fi Nestin, se găsesc în neuronii în curs de dezvoltare, iar vimentina se găsește în unii neuroni ai retinei, precum și în neuronii în curs de dezvoltare.
Atât dendritele, cât și axonii depind în mare măsură de filamentele intermediare pentru a le forma cadrul. Suprafața unei extensii de braț lateral de la un capăt – capătul C – a fiecărui neurofilament este polarizată astfel încât neurofilamentele din aceeași dendrită sau axon se resping reciproc. Acest lucru creează un spațiu între ele care acționează ca o cale de trecere pentru conducerea semnalului nervos și oferă axonului o putere suplimentară. Numărul de neurofilamente determină apoi lățimea căii semnalului și astfel viteza de transmitere a semnalului.
Boala Alzheimer, boala Lou Gehrig și neuropatia axonală gigantică sunt toate tulburări care implică o supraabundență de neurofilamente. Axonii dintr-un neuron cu neurofilamente excesive sunt aglomerați și incapabili să transmită semnale nervoase în mod eficient. O altă tulburare neurologică legată de o disfuncție a neurofilamentului este boala Charcot-Marie-Tooth, care provoacă deteriorarea axonilor și moartea celulelor nervoase din unele țesuturi musculare. În timp ce studiau această boală, oamenii de știință au descoperit recent o mutație a genei care codifică proteina NF-L care poate fi implicată și în alte neuropatii.