背景及目的心肌细胞凋亡在心肌梗死、心肌缺血再灌注损伤、化疗药物心脏毒性、充血性心力衰竭等多种心脏疾病的发生发展中均发挥重要作用。脑源性神经营养因子（BDNF）是哺乳动物中枢神经系统中促进神经元存活和分化的一种神经营养因子。近年来研究发现BDNF在心脏中有表达,多项临床研究发现血浆BDNF水平与冠心病、心力衰竭等心脏疾病的发展及预后关系密切。同时研究发现BDNF可通过与其特异性受体原肌球蛋白相关激酶B（Trk B）结合,抑制肿瘤细胞、神经细胞以及胰岛β细胞凋亡。然而,BDNF在心肌细胞凋亡及心脏功能异常中的调控作用及机制尚不清楚。因此,本研究旨在探讨BDNF在急性心肌缺血和慢性阿霉素诱导心肌细胞凋亡中的作用及其分子机制。本研究首次从细胞凋亡角度考察BDNF的心肌保护作用,并探讨其调控微小核苷酸（micro RNA,miRNA）以及Akt通路的信号转导机制。方法选取健康成年雄性Wistar大鼠,结扎左冠状动脉前降支建立急性心肌缺血模型（缺血时间分别为1小时,6小时和24小时）。取心肌缺血大鼠左心室肌组织和外周血以及急性心梗患者外周血样本。应用酶联免疫法和Western blot技术检测血浆中BDNF水平以及心肌组织中BDNF和Trk B蛋白表达。另取雄性昆明小鼠,缺血前心肌多点注射BDNF,分别检测其对心肌细胞凋亡,心肌梗死面积,乳酸脱氢酶（LDH）活性以及心脏功能的影响。检测凋亡相关蛋白Bcl-2和caspase-3的表达及活性。应用Real-time PCR技术检测心肌缺血不同时间和不同部位（梗死区,边缘区,非缺血区）miR-195的表达情况。然后采用乳鼠原代心室肌细胞,缺氧和H2O2（100μM）处理模拟缺血损伤。分别采用MTT法和TUNEL染色考察miR-195对心肌细胞凋亡的影响。心肌梗死大鼠尾静脉注射miR-195反义寡核苷酸（antagomiR-195）检测抑制miR-195对心脏功能和细胞凋亡的作用。采用荧光素酶报告基因、Western blot和Real-time PCR等方法,阐明BDNF和miR-195之间的相互作用。选取健康雄性Sprague Dawley（SD）大鼠注射阿霉素（2.5 mg/kg,3次/周,ip）和/或脑源性神经营养因子（0.4μg/kg,1次/天,iv）两周。分别采用透射电镜、HE染色、TUNEL染色、超声心动图等检测BDNF对阿霉素诱导心肌损伤和细胞凋亡的影响。体外实验采用H9c2心肌细胞,经阿霉素（1μM）和/或脑源性神经营养因子（400 ng/m L）处理24小时。采用TUNEL染色、流式细胞术以及Western blot技术考察BDNF对阿霉素诱导心肌细胞凋亡的影响及对Akt/哺乳动物雷帕霉素靶蛋白（m TOR）-Bad及p38丝裂原活化蛋白激酶（MAPK）、细胞外信号调节激酶（ERK）等信号通路的调控作用。结果急性心梗患者及心肌缺血大鼠血浆中BDNF水平显著增加,心肌缺血大鼠心肌组织中BDNF和Trk B蛋白表达明显上调。BDNF预处理可减少小鼠心梗面积和血清LDH活性,并且可增加射血分数和短轴缩短率,改善心梗小鼠心脏功能。此外,BDNF上调Bcl-2表达,下调caspase-3的表达和活性。大鼠缺血心肌组织以及缺氧或H2O2处理心肌细胞中miR-195表达均显著增加。同时,H2O2诱导心肌细胞中BDNF及Trk B蛋白水平也明显上调。抑制miR-195可减轻缺氧和H2O2诱导心肌细胞凋亡,增加细胞活力。此外,antagomiR-195显著改善梗死大鼠的心脏功能。靶点验证结果表明Bcl-2是miR-195的直接靶点。BDNF可抑制miR-195的表达及其促凋亡作用,这一作用可被其清除剂Trk B-Fc所逆转。阿霉素给药大鼠左、右心肌室组织中BDNF蛋白表达明显降低,而BDNF注射后BDNF及Trk B蛋白表达明显上调。BDNF可显著抑制阿霉素诱导的大鼠心肌细胞凋亡和氧化应激损伤,改善心脏功能不全。同时,BDNF可增加阿霉素处理H9c2细胞的活力,抑制心肌细胞凋亡和DNA损伤。BDNF可上调Akt和下游分子m TOR和Bad的磷酸化水平,但不影响p38 MAPK和ERK通路。此外,BDNF抗心肌细胞凋亡保护作用可被Trk B-Fc及Akt抑制剂（Akti）所逆转。结论miR-195具有促缺血性心肌细胞凋亡的作用,抑制miR-195可改善心肌缺血大鼠的心脏功能。BDNF/Trk B通过调控miR-195/Bcl-2通路抗缺血性心肌细胞凋亡;通过激活Akt/m TOR-Bad通路减轻阿霉素诱导的心肌细胞凋亡。本研究首次揭示BDNF抗心肌细胞凋亡的保护作用及分子机制,为防治心肌损伤提供新策略。