BDNF在功能性便秘肠神经及平滑肌重构中作用的研究

脑源性神经营养因子（BDNF）是重要的神经生长因子，在肠神经系统形成、发育及功能维持中发挥重要作用，新近发现BDNF可促进肠动力，增加功能性便秘（FC）患者的排便次数。本研究旨在从BDNF在FC肠神经及平滑肌重构中作用的层面探讨其促动力机制:①检测FC患者肠道动力的改变，肠粘膜BDNF及神经递质水平的变化，印证BDNF与FC肠道动力的关系；②建立功能性便秘动物模型，结合BDNF基因敲除小鼠，检测肠神经及平滑肌形态及功能的改变，检测BDNF-PLC-γ/DAG-IP3信号通路和肠神经-平滑肌重构的关系；③体外共培养小鼠结肠平滑肌细胞和肌间神经元，应用BDNF及TrkB、PLC、IP3抗体进行干预，结合膜片钳技术研究神经元、神经肌肉接头及平滑肌细胞形态与功能变化，探讨BDNF在肠神经-平滑肌重构及肠动力中的潜在作用机制。本研究对阐明FC的发生机理，寻找FC治疗的新靶点，具有重要意义。

本研究探讨了脑源性神经营养因子（BDNF）在功能性便秘（FC）中慢传输型便秘（STC）肠神经及平滑肌重构中的作用及机制。①临床研究证实STC患者肠粘膜神经纤维密度降低，神经纤维束轴索，雪旺细胞及无髓神经纤维外基膜等超微结构破坏，神经纤维周围充斥着大量胶原纤维和弹性纤维。同时，STC患者结肠传输时间减慢，肠粘膜BDNF 表达及分泌减少， SP、CGRP等神经递质分泌减少，以上证实STC存在肠神经形态和功能重构，BDNF在STC肠神经重构中发挥重要作用。②应用野生（BDNF+/+）及BDNF基因敲除（BDNF+/-）C57小鼠发现BDNF+/-小鼠肠粘膜神经纤维密度降低及超微结构破坏，神经与平滑肌接头间隙变宽，充斥大量的胶原纤维和弹性纤维，平滑肌层变薄及肌动蛋白表达减少。同时，BDNF+/-小鼠平滑肌收缩活性减弱，在体及离体肠动力减慢。建立慢传输便秘模型，BDNF可显著增强BDNF+/+小鼠与模型组小鼠在体及离体肠动力，应用TrkB-PLC/IP3信号通路阻断剂可减弱BDNF的促动力作用。同时，内外源性BDNF可增强SP、CGRP的促动力作用。以上研究进一步印证了BDNF在STC肠神经及平滑肌重构及肠动力中的重要作用。③体外培养小鼠平滑肌细胞，在BDNF作用下，TrkB-PLC信号通路蛋白表达量和[Ca2+]i增加，且加入K252a可阻断以上变化。体外共培养小鼠结肠平滑肌细胞和神经元，全细胞膜片钳记录肠神经元细胞影响下的平滑肌细胞膜电位以及动作电位阈值的变化。不同浓度BDNF干预后，平滑肌细胞产生不同程度去极化，并产生动作电位的阈刺激降低，平滑肌细胞产生动作电位的阈值降低，兴奋性提高。TrkB受体阻滞剂（K252a）可阻断以上效应，证实TrkB-PLC/IP3信号通路在BDNF引起的肠神经-平滑肌重构中发挥重要作用。我们的研究证实BDNF在STC症状发生中发挥重要作用，研究成果具有很强的创新性，为寻找STC治疗的靶点提供了新的方案。