脑源性神经营养因子促进心脏微血管内皮细胞管状形成

背景：心脏微血管内皮细胞在缺血梗死心肌的血管新生中扮演重要角色。最近研究证明：脑源性神经营养因子（BDNF）可促进内皮细胞的存活，诱导血管新生，被认为是一种促血管新生的生长因子，但其促进血管新生的细胞与分子机制尚不甚清楚。 目的： 使用3D体外管状形成模型对脑源性神经营养因子能否促进心脏微血管内皮细胞的管状结构形成进行研究，以揭示BDNF促进血管新生的可能细胞机理。 方法： 经分离的大鼠心脏微血管内皮细胞悬浮于含0.2%甲基纤维素的DMEM培养液（25% FBS）中于非贴壁U型底96孔培养板中培养，使之形成细胞小球，将CMECs小球于含10% FBS的Ⅰ型胶原（1.5 mg/ml）-甲基纤维素（1:1）中混匀后，置37 ℃，5% CO2的培养箱30 min，然后分别加入不同浓度（50 ng/ml、70 ng/ml、100 ng/ml）的脑源性神经营养因子，经培养1天后，对心脏微血管内皮细胞的分枝长度和分枝条数进行分析。 结果： 经分离的大鼠心脏微血管内皮细胞小球在甲基纤维素和Ⅰ型胶原3-D环境中培养24、48小时后，对每个心脏微血管内皮细胞小球管状分枝总长度进行比较发现：24小时后，对照组为2899?5 祄；50 ng/ml BDNF组为3612?54 祄；70 ng/ml BDNF组为4734?82 祄；100 ng/ml BDNF组为5057?72 祄；48小时后：对照组为5349?58 祄；50 ng/ml BDNF组为6085? 祄；70 ng/ml BDNF组为8176?01 祄；100 ng/ml BDNF组为8358?89 祄；不同浓度BDNF处理组的管状分枝总长度分别与对照组比较，均大于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。对每个心脏微血管内皮细胞小球的分枝总条数进行比较发现：对照组为15条；50 ng/ml BDNF组为19条；70 ng/ml BDNF组为20条；100 ng/ml BDNF组为21条；不同浓度BDNF组的分枝总条数与对照组比较，均大于对照组，差异有统计学意义（P < 0.05）。 结论：脑源性神经营养因子在3D体外管状形成模型中可促进大鼠心脏微血管内皮细胞发芽及管状结构的形成，且脑源性神经营养因子促进心脏微血管内皮细胞管状结构形成的能力，在一定浓度范围内随其浓的升高而呈增强。本研究结果提示：脑源性神经营养因子有效促进心肌血管新生的细胞机理，很有可能是通过有效促进心脏微血管内皮细胞发芽和管状结构的形成。

Brain Derived Neurotrophic Factor Promote Tube Formation of Cardiac Microvascular Endothelial Cells