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MM是浆细胞的恶性肿瘤。浆细胞是人体获得性免疫系统的重要组成部分;恶性浆细胞的高度异质性导致致命的免疫缺陷和进展性的骨质破坏。随着医学科学的进步,越来越多有价值的干预措施被引入临床实践并且其效果得到验证。但是由于骨髓瘤细胞容易对传统的或者大剂量化疗方案产生耐药,而骨髓移植作为明确有效的治疗方案成功率不高,因此,新的有效治愈手段仍然有待开发。不断累积的临床观察和实验室研究证据提示骨髓微环境的某些异常在MM的发生发展中发挥了关键作用。我们前期初步研究发现BDNF在MM患者外周血浆和骨髓中异常高表达。我们进一步检测了125例初治MM患者的血浆和骨髓标本,发现其BDNF表达水平显著高于健康对照组。在此基础上我们设计实验,深入探讨了脑源性神经营养因子对骨髓内皮细胞和破骨细胞的刺激作用。通过细胞增殖实验、小管形成实验和细胞迁移实验研究了BDNF对骨髓内皮细胞的作用,发现BDNF明显促进了骨髓内皮的增殖、小管形成和迁移活性;应用破骨细胞形成实验和骨吸收实验以及对破骨细胞BDNF相关信号传导通路的检测,我们确定BDNF通过诱导单个核细胞向破骨细胞分化并直接增加破骨细胞活性,可以导致骨吸收明显增强,进而促进MM骨病的发生和进展。我们的研究提示BDNF在MM血管新生和骨质破坏的发生发展中发挥了重要的促进作用,而对其拮抗能抑制MM新血管形成,并延缓骨质破坏的进展。因此,BDNF有望成为MM治疗的新靶点。第一部分脑源性神经营养因子与多发性骨髓瘤血管新生的关系BDNF是广泛存在于多种组织的一种神经营养因子,人们发现它不仅作用于神经系统,还对肿瘤发生发展等其他病理过程发挥生物学效应。我们通过临床观察发现MM患者体内异常高表达BDNF。因此,我们从骨髓血管新生角度探讨了BDNF对MM的影响。我们应用ELISA实验检测了71例MM患者和63例血液科非血液肿瘤患者外周血血浆BDNF水平,结果表明BDNF在MM患者外周血血浆中高表达,表达水平明显高于对照组(4.39±0.67ng/ml vs 1.96±0.39ng/ml,P﹤.05);培养人骨髓内皮细胞(HBMEC);RT-PCR检测发现骨髓内皮细胞表达BDNF高亲和力受体TrkB的mRNA;流式细胞术检测证实骨髓内皮细胞表达TrkB抗原;用MTT法检测rhBDNF对骨髓血管内皮细胞的增殖活性影响,实验表明rhBDNF在体外对骨髓内皮细胞有明显的增殖促进作用,骨髓内皮细胞的增殖程度与培养液中rhBDNF浓度正相关,160ng/ml rhBDNF作用48h后骨髓内皮细胞的细胞数是对照组的1.57±0.10倍(P﹤.05);改良的Boyden小室法检测rhBDNF对骨髓内皮细胞的迁移能力的影响,结果表明rhBDNF呈浓度依赖性地促进骨髓内皮细胞的迁移,并且在100ng/ml rhBDNF达到骨髓内皮细胞的最大迁移活性。各实验组相对于对照组的迁移指数分别为:25ng/ml rhBDNF组1.40±0.11,50ng/ml rhBDNF组1.64±0.16,100ng/ml rhBDNF组2.06±0.25,25ng/ml VEGF组为2.18±0.21.;体外小管形成实验检测rhBDNF对骨髓内皮细胞分化的影响,实验表明形成管状结构的面积与培养液中rhBDNF浓度正相关。对照组未见形成完整的小管结构,基质胶上的骨髓内皮细胞呈松散不规则分布。100ng/ml rhBDNF组骨髓内皮细胞呈现完整的小管结构,并且面积和管径均显著高于对照组(P﹤.05)。对比25ng/ml VEGF组,100ng/ml rhBDNF组与其所形成管腔面积的差异无显著性意义。MM患者外周血血浆中存在异常的BDNF高表达,骨髓内皮细胞高表达其高亲和力受体TrkB。rhBDNF在体外可以显著促进骨髓内皮细胞的增殖、迁移和小管形成,其促血管新生能力与广泛研究的促血管新生因子VEGF相当。本研究证实BDNF具有明显的促骨髓血管新生作用,可能在骨髓瘤细胞诱导的血管新生中起重要作用,有望成为MM抗血管新生治疗的新靶点。第二部分脑源性神经营养因子和多发性骨髓瘤骨质破坏的关系MM是以浆细胞克隆性增生和进行性溶骨破坏为主要特征的恶性血液系统疾病。这种溶骨性病变的机制尚有待阐明。我们的前期研究证实BDNF对MM细胞的增殖和迁移都具有明显的促进作用。本实验进一步探讨了BDNF在MM溶骨性骨病中的作用。在破骨细胞形成实验中,MM患者骨髓血浆明显促进了破骨细胞形成,而且这种促进作用可以被BDNF的中和抗体阻断。这提示BDNF在MM患者的破骨细胞形成中可能起到关键作用。人类重组BDNF对破骨细胞形成和骨吸收的直接促进作用也从另一方面证实了BDNF对MM骨病的作用。人类破骨细胞前体细胞表达BDNF的高亲和力受体TrkB,BDNF对破骨细胞形成的上调可以明显地被TrkB的抑制因子K252a取消。这说明BDNF通过结合受体TrkB激活其自磷酸化,触发下游信号级联通路,影响破骨细胞形成。不仅如此,骨髓血浆BDNF水平还正相关于MM破骨细胞的两种主要刺激因子水平:巨噬细胞炎症蛋白1α(macrophage inflammatory protein-1α,MIP-1α)和NFκB受体激活因子配体(receptor activator of nuclear factorκB ligand,RANKL)。本研究结果说明BDNF作为一种刺激因子,在MM骨病发展中起到重要作用。