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摘要
目的：探讨脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor,BDNF）对有氧运动促进心肌梗死后心肌血管生成、改善心功能的协同效应及其机制。方法：细胞实验中，利用平行板流动小室建立12 dyn/cm2的层流剪切力（laminar shear stress,LSS）以模拟运动对血管壁的生理效应。Western blot分别检测非循环流体、循环流体、循环流体加人重组BDNF蛋白（50 ng/mL）处理的人脐静脉内皮细胞HUVEC中BDNF蛋白表达水平、BDNF高亲和力受体TrkB及其下游Akt通路磷酸化水平，Transwell细胞迁移实验和小管形成实验检测HUVEC的体外血管生成能力。动物实验中，60只12周龄雄性Sprague-Dawley(SD)大鼠随机分为假手术组（Sham）、心肌梗死组（MIC）、心肌梗死+BDNF组（MICB）、心肌梗死+运动组（MIE）、心肌梗死+运动+BDNF组（MIEB）；造模术前及术后1周分别进行心彩超检查，随后开始为期4周的有氧运动训练，MIEB组大鼠在运动前10 min尾静脉注射人重组BDNF蛋白（0.4μg/kg）,MICB组仅注射等量BDNF；训练结束行心彩超检查后腹腔麻醉取材，免疫组化检测心肌梗死周围区血管密度。结果：循环流体产生的LSS可诱发HUVEC中BDNF蛋白表达增加，TrkB及其下游Akt通路磷酸化程度持续增强，循环流体中BDNF水平随干预时间的延长而升高。非循环流体产生的LSS可诱发HUVEC上BDNF蛋白表达增加，但TrkB及其下游Akt通路均处于未激活状态。增加循环流体中BDNF浓度可提高TrkB及其下游Akt通路活化程度，进一步提高HUVEC体外血管生成能力。心肌梗死大鼠有氧运动结合尾静脉注射BDNF较单纯注射BDNF和单纯运动组大鼠心肌血管密度显著增高、心功能改善。结论：运动通过LSS以BDNF浓度依赖性模式诱发HUVEC上TrkB持续磷酸化并激活其下游Akt信号通路，提高细胞迁移及小管形成能力；外源性补充BDNF可协同有氧训练强化运动的促心肌血管生成效应，进一步改善心功能。
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单位南京特殊教育师范学院; 东南大学附属中大医院
