由于GFRα是GPI連接的胞外蛋白，缺乏跨膜和胞內結構域，無法單獨完成信號傳導。神經營養因子與GFRQ特異結合之后，尚需跨膜蛋白即Ret介導、協同作用，共同完成GDNF家族神經營養因子的信號傳導。GDNF同源二聚體分子可直接與單亞基或雙亞基的GFRα1結合形成復合物與Ret相互作用，導致Ret的二聚體化，激活Ret，引起自身的磷酸化。Ret可激活幾條經典的酪氨酸激酶信號途徑。包括：Ras—MAPK、PI—3K、JNK和PLC—γ等。與NTs信號途徑類似，GDNF的促神經元存活和突起生長的作用是通過Ras—MAPK信號途徑實現的，GDNF對培養的多巴胺能神經元促生長和分化的作用則是通過PI—3K信號途徑實現。
一般認為只有GFRα和Ret同時存在，GDNF才能發揮作用。最近有實驗表明，GDNF也能與Ret直接作用，或GDNF亦可不借助Ret而直接通過GFRα1受體激活細胞內信號轉導途徑。