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内皮细胞裱衬于各种血管的内表面,是机体组织与血液接触的第一道屏障。内皮功能紊乱是动脉粥样硬化、高血压、糖尿病等慢性疾病的早期表现,也是其共同的病理基础,更是造成机体长期处于亚健康状态的重要原因之一。氧化应激是引起内皮功能紊乱的重要病理机制,线粒体及NADPH氧化酶（NOX）是机体血管活性氧（ROS）的两大主要来源。AMP-激酶（AMPK）是调节线粒体功能和抑制氧化应激的关键激酶。通过膳食补充天然植物提取物等生物活性物质进行早期及长期干预以抑制氧化应激,维护内皮功能健康,是预防或治疗以上慢性病的有效措施。D-手性肌醇（属肌醇类）大量分布于荞麦和豆类等植物中,也是人体原本就存在的小分子生物活性物质,且研究已经证明其具有抗氧化,降血压,降血糖,延缓衰老等多种功能。另外,D-手性肌醇极易在以内皮功能紊乱为主要特征的糖尿病和多囊卵巢综合征等患者体内缺乏,且补充后有缓解高血糖和高血压等症状的作用。但D-手性肌醇是否能够减轻机体亚健康状态下（如高脂饮食介导）的内皮功能障碍尚未报道,且其作用机制尚不明确。本研究以D-手性肌醇为研究对象,以其粗提物和纯品为试材,采用Elisa、Western blot、免疫组化、免疫荧光及离体组织灌流等技术,以NOX及线粒体为切入点,主要考察D-手性肌醇抑制内皮细胞氧化应激和保护内皮功能的功效,深入探讨D-手性肌醇改善内皮功能紊乱的分子靶点及作用途径。以期揭示D-手性肌醇改善内皮功能紊乱的分子机制,为相关慢性病的预防提供理论依据。主要的研究内容和结果如下:1.D-手性肌醇粗提物对内皮功能的调节作用（1）探讨富含D-手性肌醇的荞麦粗提物抑制内皮氧化应激的功效。结果显示,在细胞中D-手性肌醇粗提物能够显著降低ROS的水平,下调NOX4的活性（P<0.05）。同时该粗提物能够降低离体血管内膜NOX4的活性,还可显著降低高脂小鼠血清游离脂肪酸浓度,抑制小鼠血管内膜NOX4的活性（P<0.05）。表明富含D-手性肌醇的提取物具有通过抑制内皮NOX4活性,缓解内皮细胞氧化应激的作用。（2）探讨富含D-手性肌醇的荞麦粗提物对线粒体和内皮功能的调节作用。结果显示,D-手性肌醇粗提物可以显著抑制内皮细胞、离体血管、在体小鼠血管中动力相关蛋白1（Drp1）的活性（P<0.05）。此外药理性抑制Drp1的活性能够显著地抑制线粒体细胞色素C的释放并提高离体血管的内皮依赖性舒张率（P<0.05）。表明富含D-手性肌醇的提取物可能通过抑制Drp1的活性,发挥保护机体线粒体和内皮功能的作用。以上结果表明D-手性肌醇粗提物具有抑制氧化应激,保护线粒体功能并改善内皮功能紊乱的功效。2.D-手性肌醇抑制内皮氧化应激和保护内皮功能的分子机制（1）揭示D-手性肌醇抑制内皮细胞氧化应激的分子机制。试验结果显示,D-手性肌醇通过丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶B1（LKB1）途径上调AMPK的磷酸化,显著下调Drp1和NOX4的活性,并提高核转录因子E2相关因子（Nrf2）磷酸化和促进其入核,抑制内皮细胞线粒体裂分和氧化应激（P<0.05）。此外,下调Drp1的表达增强了D-手性肌醇对NOX4活性的抑制作用（P<0.05）。研究表明,D-手性肌醇可能（至少一定程度上）通过AMPK/Drp1/NOX4通路,从而抑制内皮细胞的氧化应激。（2）探究了D-手性肌醇对内皮细胞凋亡和内皮功能紊乱的影响。试验结果表明,D-手性肌醇显著上调线粒体的膜电位,下调细胞质中细胞色素C的浓度,有效保持线粒体中细胞色素C的水平,保护线粒体功能（P<0.05）。D-手性肌醇进一步降低caspase-3的活化程度,提高细胞的存活率,抑制细胞凋亡（P<0.05）。此外,D-手性肌醇显著提高内皮型一氧化氮合酶（eNOS）活性,促进NO的产生（P<0.05）。表明D-手性肌醇通过保护线粒体功能,抑制细胞凋亡,进而改善内皮功能紊乱。（3）在离体大鼠胸主动脉中验证D-手性肌醇的内皮保护作用。试验结果显示,D-手性肌醇及AMPK激动剂均具有显著促进血管内皮依赖性舒张的作用（P<0.05）。另外AMPK抑制剂能够明显地减弱D-手性肌醇的舒张血管的功能（P<0.05）。表明AMPK可能是D-手性肌醇发挥促进血管内皮依赖性舒张作用中的关键靶点。（4）在小鼠模型中进一步验证D-手性肌醇抑制氧化应激保护内皮功能的作用。试验结果显示,D-手性肌醇能够有效降低血清游离脂肪酸水平,调节血脂代谢;抑制小鼠胸主动脉血管内膜氧化应激（P<0.05）;通过使用CD31标记血管内皮细胞,发现D-手性肌醇显著抑制血管内皮细胞层NOX4及Drp1的活性,抑制血管内皮细胞caspase-3活化及降低细胞凋亡率,提高血管内膜NO的水平（P<0.05）。这为D-手性肌醇改善内皮功能紊乱提供了动物试验证据。以上结果显示D-手性肌醇基于AMPK途径抑制内皮细胞氧化应激,保护线粒体功能,抑制线粒体依赖的细胞凋亡,进而发挥其保护内皮功能的作用。并揭示荞麦和豆类等富含D-手性肌醇的植物是潜在、可开发的预防以上多种慢性疾病的资源。