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目的：观察rh-GDF-15干预对缺氧的人源脐静脉内皮细胞（HUVECs）凋亡及血管新生的影响，探讨其作用机制方法：HUVECs取自健康的剖宫产产妇分娩后新鲜的婴儿脐带，经分离、培养获得；通过化学缺氧的方法模拟体内心肌缺血时的组织缺氧环境；用PCR法测定需要检测的基因（mRNA）,用western blot.检测需要检测的蛋白表达水平，用ELISA法测定HUVECs上清液中GDF-15因子浓度；检测在缺氧（0、2、6、12、24、36、48h）时HUVECs细胞中GDF-15基因和蛋白表达水平及细胞上清液中GDF-15因子浓度；观察rh-GDF-15(0、10、20、50ng/ml)预处理对缺氧24h时HUVECs细胞凋亡的影响；观察rh-GDF-15(0、10、20、50ng/ml)预处理对HUVECs细胞缺氧24h时形成管腔样结构的影响；测定不同浓度rh-GDF-15(0、10、20、50ng/ml)预处理缺氧24hHUVECs细胞Bcl-2、p53蛋白及VEGF和VEGFR2基因表达水平；测定缺氧不同阶段（0、2、6、12、24、36、48h）和rh-GDF-15（0、50ng/ml）预处理条件下HUVCEs胞浆中HIF-1α蛋白表达水平；分别测定rh-GDF-15（50ng/ml）及PBS预处理HUVECs，在缺氧不同阶段（0、12、24、48h）细胞浆及细胞核内HIF-1α蛋白表达水平；观察常氧及缺氧24h状态下，PBS、rh-GDF-15（50ng/ml）、HIF-1αsiRNA和HIF-1αsiRNA+rh-GDF-15（50ng/ml）预处理后HUVECs在Matrigel Matrix上形成管腔结构的结果；检测HUVECs缺氧24h、rh-GDF-15（50ng/ml）和rh-GDF-15（50ng/ml）+HIF-1αsiRNA预处理后VEGF基因及蛋白及VEGFR2蛋白表达水平；观察rh-GDF-15（0、50ng/ml）干预、缺氧24h及常氧条件下HUVECs细胞Sirtl和Mdm2蛋白表达水平；rh-GDF-15（50ng/ml）及nutlin-3（Mdm2的特异性拮抗剂）预处理、HUVECs在不同缺氧时间点胞浆及胞核内p53表达水平；观察rh-GDF-15（50ng/ml）、nutlin-3(10μmol/L（Mdm2的特异性拮抗剂)及rh-GDF-15（50ng/ml）+nutlin-3预处理、HUVECs缺氧24h条件下Mdm2-p53免疫复和物、不同缺氧时间点（0、2、6、12、24h）胞浆和胞核内p53、缺氧6h后HIF-1α蛋白和VEGF基因表达水平。结果1、HUVECs在缺氧2h时细胞中GDF-15的mRNA水平较0h、6h、12h、24h、36h、48h显著上调（p＜0.05），随缺氧时间延长，表达水平逐渐下调（灰度比分别为0.77±0.08vs0.22±0.04、0.33±0.09、0.35±0.04、0.29±0.09、0.19±0.06、0.15±0.04）；缺氧2h、6h时细胞中蛋白水平较0h、12h、24h、36h、48h明显升高（p＜0.05），随着缺氧时间延长，蛋白水平逐渐下调，（灰度比分别为0.36±0.04、0.30±0.00vs0.06±0.00、0.15±0.02、0.10±0.03、0.09±0.02、0.06±0.01，p＜0.05）；细胞上清液中GDF-15水平缺氧2h组较0h、12h、24h、36h、48h显著上调（p＜0.05），随着缺氧时间延长，逐渐下调，（灰度比分别为11.93±1.55vs3.43±0.76、4.73±0.76、4.6±1.3、4.0±0.56、3.43±1.04，p＜0.05）。2、用rh-GDF-15(0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL)不同浓度预处理组HUVECs缺氧24h时细胞凋亡指数分别是（22.0±3.16）%、（17.8±3.90）%、（15.6±5.68）%、（13.4±3.58）%，提示rh-GDF-15预处理可减少HUVECs缺氧24h时细胞凋亡，且呈浓度依赖性；随浓度增加，凋亡指数逐渐减少，rh-GDF-15（50ng/mL）组较不加rh-GDF-15组凋亡指数有显著性差异{（22.0±3.16）%vs（13.4±3.58）%，p＜0.05}；3、缺氧24h时HUVECs在Matrial Matrix上几乎无管腔样结构，用不同浓度rh-GDF-15(0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL)预处理后出现管腔样结构，随着rh-GDF-15浓度增大，形成的管腔样结构越明显、越多。rh-GDF-15(20ng/mL和50ng/mL)组较（0ng/mL)组有明显差异（5.67±0.58、7.00±1.00vs1.00±1.00，p＜0.05；）4、不同浓度rh-GDF-15(0ng/mL、10ng/mL、20ng/mL、50ng/mL)预处理缺氧24hHUVECs细胞Bcl-2表达上调，呈浓度依赖性，rh-GDF-15（50ng/mL）组灰度比较（0ng/mL）组有显著性差异（0.79±0.22vs0.51±0.12，p＜0.05）；VEGF表达上调，且呈剂量依赖，rh-GDF-15（50ng/mL）组较（0ng/mL）组有显著性差异（0.67±0.06vs0.14±0.06，p＜0.05）；而p53蛋白表达下调亦呈浓度依赖性，rh-GDF-15（50ng/mL）组较（0ng/mL）组有显著性差异（0.38±0.06vs0.74±0.19，p＜0.05）；VEGFR2基因表达无明显变化；5、缺氧2h时胞浆HIF-1α蛋白表达较缺氧前显著增加（灰度比0.67±0.12vs0.38±0.10，p＜0.05）；随着缺氧时间延长，HIF-1α蛋白表达逐渐减少，至12h时已低于缺氧前水平。用rh-GDF-15预处理后缺氧HUVECs胞浆内HIF-1α表达虽随时间延长而有减少的趋势，但在24h、36h、48h时较未用rh-GDF-15预处理组比较有显著性差异（灰度比0.49±0.13vs0.19±0.09，0.42±0.08vs0.12±0.05，0.37±0.10vs0.07±0.03，p均＜0.05）；用rh-GDF-15预处理后,缺氧HUVECs胞核内HIF-1α蛋白表达较对照组显著上调，各个时间段比较均有统计学差别，（灰度比0.16±0.03vs0.04±0.02，0.33±0.02vs0.03±0.01，0.43±0.03vs0.05±0.02，0.29±0.02vs0.04±0.01，p均＜0.05）；6、缺氧HUVEC经rh-GDF-15预处理后在Matrigel Matrix上形成管腔结构；加入HIF-1αsiRNA及加入HIF-1αsiRNA+rh-GDF-15后，均未在Matrigel Matrix上形成管腔结构。7、HUVECs缺氧24h条件下、rh-GDF-15（50ng/ml）+HIF-1αsiRNA干预后VEGF转录和翻译水平显著低于单用rh-GDF-15（50ng/ml）干预（灰度比比较分别为0.19±0.02VS0.60±0.01，0.0800±0.01604vs0.1871±0.01694，p＜0.05）；而VEGFR2蛋白表达水平两组无显著差别，8、常氧条件下rh-GDF-15（50ng/ml）预处理，HUVECs细胞Sirtl和Mdm2表达水平与未预处理组无显著差异;在缺氧条件下rh-GDF-15（50ng/ml）预处理使Mdm2蛋白表达水平显著上调（灰度比0.6912±0.02732vs0.5405±0.05291，p＜0.05），而Sirtl表达水平无显著差异；9、rh-GDF-15（50ng/ml）预处理、HUVECs缺氧24h条件下胞浆内p53表达上调，而胞核内p53表达下调，用nutlin-3预处理，HUVECs缺氧条件下胞浆内p53表达下调，而胞核内p53表达上调；10、免疫共沉淀结果显示HUVECs在缺氧24h后，细胞内P53蛋白与Mdm2蛋白存在相互关系，经过rh-GDF-15（50ng/ml）预处理后P53与Mdm2形成复合物增加，同时HIF-1α及VEGF的表达也相应上调、但是使用nutlin-3及rh-GDF-15（50ng/ml）+nutlin-3预处理后Mdm2-p53免疫复和物、HIF-1α及VEGF表达下调；结论1、GDF-15可明显抑制缺氧状态下血管内皮细胞的凋亡，促进内皮细胞增殖和血管新生；2、GDF-15通过激活Mdm2蛋白增加了血管内皮细胞缺氧过程中积聚的p53蛋白降解和出核效应，下调胞核内p53表达，上调HIF-1α蛋白的表达，继而上调VEGF表达即通过Mdm2—HIF-1α/p53—VEGF信号系统，减少了内皮细胞的凋亡，促进血管新生的形成。