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研究背景肠道动力异常被认为在诸多功能性胃肠病的发病中起重要作用,但肠动力异常的发病机制始终未明确。脑源性神经营养因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)是重要的神经营养因子之一,与其特异性蛋白酪氨酸激酶受体B(tyrosine kinase receptor B, TrkB)结合后,激活磷脂酶C (phospholipase C, PLC)/三磷酸肌醇(inositol triphosphate, IP3)信号传导途径,使细胞内的钙离子浓度升高,增强神经肌肉接头突触兴奋性神经传导。近年研究发现BDNF和TrkB受体在肠道高表达。几项临床和动物研究表明BDNF可以加快成人的肠道排空及增强大鼠肠道平滑肌的肌电活动,提示BDNF可能通过TrkB-PLC/IP3信号通路发挥着重要的促进肠动力作用。近来有研究发现BDNF与P物质(substance P, SP).降钙素基因相关肽(calcitonin gene-related peptide, CGRP)等神经递质在中枢或外周神经突触囊泡内共储存,并可以促进这些神经递质的释放,增强其功能,表明BDNF可能作为一种神经递质或调质通过调节SP、CGRP等其他神经递质对肠道的作用,来发挥其对肠动力的调节作用。目的本研究采用在体和离体方法监测小鼠肠道运动,探讨BDNF对小鼠在体及离体肠道动力的具体作用及机制,明确SP和CGRP对小鼠离体肠道动力的影响,研究BDNF对SP和CGRP引起的小鼠离体肠道收缩活动的调节作用,探究小鼠肠道动力的分子调控机制。方法实验选用健康成年雄性C57B1/6(BDNF+/+)小鼠和BDNF基因敲除(BDNF+/-)小鼠。1：在体肠动力检测：两组小鼠行1小时粪粒计数和24小时粪便含水量检测及碳末推进检测2离体肠动力检测：制备BDNF+/+小鼠和BDNF+/小鼠肠道离体纵行肌条,在灌流肌槽中孵育,并记录肌条的收缩活动。以平滑肌肌条张力变化为指标,观察不同干预对肠道肌条收缩活动的影响。2.1观察不同浓度的BDNF、SP和CGRP对BDNF+/+小鼠肌条收缩活动的影响。2.2观察TrkB受体抗体、新霉素(PLC阻滞剂)和肝素(IP3阻滞剂)孵育肌条后,对BDNF引起的肌条收缩活动的影响。2.3观察外源性BDNF孵育肌条后,对SP和CGRP引起的肌条收缩活动的影响。2.5观察内源性BDNF的减少(BDNF+/.小鼠)和活性的降低(TrkB受体抗体孵育肌条)对SP和CGRP引起的肌条收缩活动的影响。3酶联免疫吸附试验检测BDNF+/+小鼠肠道肌条、BDNF+/.小鼠肠道肌条和TrkB抗体孵育的BDNF+/+小鼠肠道肌条BDNF的释放量。4免疫组化实验检测TrkB受体在小鼠肠道的分布。5统计学分析：采用SPSS16.0软件进行统计分析,数据以均数±标准差(mean±SD)表示,并采用单因素方差分析和t检验进行统计学处理,P<0.05差异有统计学意义。结果1BDNF+/小鼠每小时排便粪粒数较BDNF+/+小鼠明显减少,24小时粪便含水量显著低于BDNF+/+小鼠。2BDNF+/小鼠活性炭黑便排出所需的时间较BDNF+/+小鼠明显延长,肠道碳末推进率较BDNF+/+小鼠显著降低。3BDNF可以明显增强小鼠回肠、近端结肠和远端结肠肌条的收缩活动。4TrkB受体抗体、新霉素和肝素可明显减弱BDNF引起的小鼠肠道肌条的收缩。5SP(1×10-8-1×10-6mol/L)呈浓度依赖性的增强BDNF+/+小鼠肠道肌条的收缩活动。CGRP(1×10-8-1×10-7mol/L)对BDNF+/+小鼠肠道肌条的收缩活动呈先短暂抑制后兴奋的效应。高浓度CGRP(1×10-6mol/L)可明显抑制BDNF+/+小鼠肌条的收缩活动。6外源性BDNF(1×10-8mol/L)可明显增强SP及CGRP对小鼠肠道肌条收缩的兴奋效应。7与BDNF+/+小鼠相比,SP及CGRP对BDNF+/.小鼠肌条收缩的兴奋效应明显减弱。TrkB抗体(1×10-8mol/L)可明显减弱SP和CGRP对肌条收缩的兴奋效应。8BDNF+/小鼠回肠和远端结肠肌条BDNF的释放水平明显降低,大约为BDNF+/+小鼠BDNF释放水平的一半。与未干预的BDNF+/+小鼠肠道肌条相比,TrkB抗体孵育的BDNF+/+小鼠肌条BDNF的释放水平无明显变化。9TrkB受体主要分布在小鼠肠道肌间神经丛内,平滑肌细胞未见表达。结论1BDNF可增强小鼠在体与离体肠道动力,此增强作用是通过作用于肠神经丛TrkB-PLC/IP3信号传导途径实现的。2SP呈浓度依赖性的增强小鼠肠道离体肌条的收缩活性,CGRP小鼠肠道肌条的收缩活动呈先短暂抑制后兴奋效应。3内、外源性BDNF可调节SP和CGRP引起的小鼠肠道离体肌条收缩活动。