《International Journal of Molecular Sciences》：BDNF/TrkB Signaling in Intracardiac Ganglia Modulates Cardiac Parasympathetic Tone
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脑源性神经营养因子（BDNF）通过增强脑干心抑制性副交感神经元的兴奋性影响自主神经系统功能，最终降低心率并提高静息副交感张力。然而，BDNF及其高亲和力受体原肌球蛋白受体激酶B（TrkB）是否也在更远端即胆碱能敏感的内在心脏神经节（ICGs）水平发挥作用仍不清
脑源性神经营养因子（BDNF）通过增强脑干心抑制性副交感神经元的兴奋性影响自主神经系统功能，最终降低心率并提高静息副交感张力。然而，BDNF及其高亲和力受体原肌球蛋白受体激酶B（TrkB）是否也在更远端即胆碱能敏感的内在心脏神经节（ICGs）水平发挥作用仍不清楚。为此，研究人员在神经嵴特异性BDNF敲除小鼠（ncBDNF KO）中开展了形态学与功能性研究，该模型选择性消除神经嵴衍生的自主神经结构（包括内在心脏神经系统）中的BDNF信号。ncBDNF小鼠静息心率显著升高而基线收缩性能未变，支持内源性BDNF在维持生理副交感制约中的作用。检查ICGs时，免疫荧光分析揭示高度区室化组织：BDNF主要局限于胆碱能神经元胞体，TrkB主要聚集于S100阳性卫星胶质细胞，从而揭示此前未认识的神经元-胶质BDNF/TrkB ICG模式。随后，研究人员在Langendorff灌流分离野生型小鼠心脏中直接输注BDNF，观察到快速可重复的心动过缓反应，该反应被阿托品取消而被新斯的明增强，证实此种心动过缓的胆碱能性质。值得注意的是，在毒蕈碱阻断下BDNF仍保持正性肌力作用，表现为左室发展压、最大dP/dt和率压乘积增强，与BDNF直接激动心肌TrkB一致。因此，ICGs是BDNF/TrkB信号与心脏功能副交感调节之间额外的相关中继站。尽管通过不同分子路径，BDNF介导的ICG放电调节可与既往报道的BDNF正性肌力/松弛作用协调，使心脏性能适应增高的工作负荷和/或应激条件。
研究背景与立项依据
自主神经系统（ANS）通过持续调整心脏变时性、收缩性与传导参与心血管稳态，其交感-副交感失衡与心律失常、心力衰竭及心原性猝死密切相关。内在心脏神经系统（ICNS）被称为心脏的“小大脑”，整合感觉、交感和副交感信息并产生局部反射，其结构功能重塑参与多种心脏病。既往研究已明确BDNF通过脑干心抑制神经元增强迷走张力，且心肌BDNF-TrkB信号调节收缩/松弛与应激反应；但BDNF/TrkB是否在心脏内神经节（ICG）水平存在并调控变时性仍属空白。鉴于外周自主神经节中胶质细胞表达神经营养因子受体的证据增加，研究人员假设ICG存在内源性BDNF应答的神经-胶质回路，并据此设计遗传、解剖与离体功能三联验证。
主要技术方法概括
研究使用神经嵴特异性BDNF敲除小鼠（Bdnfflox/flox;Wnt1-Cre2，即ncBDNF KO）及同窝对照，样本为12–16周龄成年鼠；在体采用清醒经胸超声评估结构与心率；解剖学采用20 μm心段冰冻切片行VAChT、S100、MAP2、TrkB、BDNF、synaptophysin多重免疫荧光与共聚焦成像；离体采用Langendorff恒流灌流分离C57BL/6J小鼠心脏，经侧端口输注重组BDNF（10 nM）单用或与阿托品（10 nM）、新斯的明（100 nM）联用，连续记录心率、左室发展压（LVDevP）、率压乘积（RPP）、±dP/dt；统计用Student t检验、Mann–Whitney U及Friedman重复测量ANOVA。
研究结果
2.1 神经嵴特异性BDNF缺失保留基线心功能但升高静息心率
ncBDNF KO小鼠超声显示收缩功能与形态无异常，但静息心率显著升高，说明神经嵴源BDNF缺失选择性破坏自主调节而非心肌本身，支持内源性BDNF维持静息迷走制约。
2.2 BDNF-TrkB信号在心脏内神经节内呈神经-胶质突触架构区室化
VAChT确认ICG胆碱能属性；TrkB免疫荧光呈围神经元分布并与S100阳性卫星胶质重叠，而MAP2标神经元胞体；BDNF则定位于神经元胞体，与synaptophysin阳性突触前结构相邻。结论：胆碱能神经元为局部BDNF源，S100卫星胶质为主要TrkB应答舱室，构成区室化神经-胶质单元。
2.3 外源BDNF在离体灌流心脏诱导心动过缓且独立于中枢自主输入
Langendorff制备排除脑干与体液因素后，10 nM BDNF灌流10分钟引致快速、可重复心率下降，证明心脏自身含BDNF应答内在回路可直接调变时。
2.4 BDNF诱发心动过缓依赖局部胆碱能传递而保留直接心肌正性肌力
阿托品完全取消BDNF心动过缓，新斯的明放大并延长之，证伪窦房结直接作用、支持ICG胆碱能输出增强；同期LVDevP、最大dP/dt、RPP在阿托品下仍被BDNF提升，表明正性肌力经心肌TrkB直触、与胆碱能通路解耦。
讨论与结论翻译
讨论指出，本研究首次确认ICG为BDNF依赖副交感调节的外周位点，揭示神经元（BDNF源）→卫星胶质（TrkB）→微环境调制→胆碱能释放增强的三方突触框架；Wnt1-Cre也重组脑干故在体表型不能单归外周，但Langendorff结果补因果链。BDNF同时经ICG降率、经心肌增力，构成双舱室调节。局限包括未直接记录递质释放与胶质钙信号、TrkB胶质机制为工作假说。
结论：本研究确认心脏内神经节为既往未认识的BDNF依赖副交感调节位点，并揭示ICNS内新型神经元-胶质营养信号架构；扩展对心脏自主调节的认知，确立BDNF作为双重神经心脏调制物——既作用于局部自主回路，也直接作用于心肌。论文发表于《International Journal of Molecular Sciences》。
