椎间盘退变（IDD）被认为是肩颈痛或腰背痛的主要原因之一,对个人和社会造成重大的社会和经济负担。IDD的病因复杂且多因素,包括年龄、吸烟、感染、创伤、遗传和应力异常等因素。目前,IDD的分子机制尚不清楚,并且没有有效的治疗方法。最近,有研究指出IDD的发生和进展与活性氧（ROS）和氧化应激密切相关。ROS是IDD发生和发展的重要介质,抗氧化应激可能作为IDD的潜在治疗策略。ROS的一个重要来源是通过NAPDH氧化酶（NOX）产生。同时,在退变椎间盘组织中FOXOs家族表达下降,降低其下游抗氧化蛋白的表达,从而降低椎间盘组织的抗氧化能力。β羟基丁酸（βOHB）作为酮体代谢的产物,在多个组织中已经证实了其抗氧化应激、抗凋亡、抗炎症和调节自噬等作用。我们课题组的前期研究发现,βOHB能够抑制脊髓组织中Ⅰ型组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性,增加FOXO3蛋白的表达,从而起到抗氧化应激和神经保护作用。但是,在椎间盘组织中βOHB是否通过调节FOXOs家族的表达起到抗氧化应激的作用尚不可知。因此,本研究的目的旨在1)建立脊柱不稳的大鼠颈椎间盘退变的动物模型;2)观察椎间盘组织退变过程中和髓核细胞氧化应激下FOXOs、NOXs的表达情况;3)探究βOHB对大鼠髓核细胞的抗氧化应激能力和延缓椎间盘退变的研究,并进一步探讨其机制。我们成功的建立了脊柱不稳的大鼠颈椎间盘退变的动物模型,并发现在退变的椎间盘组织中FOXO3和FOXO4的表达明显降低,而NOX2和NOX4的表达显著上升。同时,我们在体外实验也验证了髓核细胞在氧化应激状态下FOXO1、FOXO3和FOXO4的表达明显降低,而NOX2和NOX4的表达明显升高,其抗氧化蛋白MnSOD和Catalase以及髓核细胞功能都明显下降。我们在体外试验进一步发现βOHB能够显著降低TBHP诱导的细胞内的氧化应激,并且通过抑制I型HDACs（HDAC1、HDAC2、HDAC3和HDAC8）的活性,增加FOXOs表达,抑制NOXs的表达,显著提升抗氧化蛋白MnSOD和Catalase的表达和髓核细胞的功能。最后,我们通过体内实验证实生酮饮食（KD）引起的大鼠血液中βOHB溶度的升高在一定程度上延缓了脊柱不稳造成的颈椎间盘退变的进程。综上所述,我们发现氧化应激参与椎间盘退变,可能与其FOXOs家族的表达降低和NOXs表达升高有关。βOHB能够有效的提升FOXOs的表达,降低NOXs的表达,增加其抗氧化能力,延缓椎间盘退变。其可能机制是βOHB抑制Ⅰ型HDACs的活性,调控FOXOs和NOXs的表达,从而增加椎间盘组织的抗氧化能力,延缓椎间盘退变的发生。本研究为βOHB治疗IDD提供了理论支持。