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羰基应激导致的羰-氨交联反应是机体衰老分子病变的中心环节,也是形成脂褐素、蜡样色素、糖基化产物和老年色素荧光物质等老年色素的共同中间过程。羰-氨交联结构具有很高的反应活性,能不断“绞杀”积聚周遭的蛋白质、脂肪、核酸等生物大分子,从而改变体内能量、代谢和信号途径。同时,缺血、缺氧导致的酸性病理微环境能够加速羰-氨交联反应过程。因此,开发同时具有清除羰-氨交联反应物和改变机体缺血、缺氧状态的药物,是治疗神经衰退和心血管羰基应激类疾病的一个新的挑战。本论文在分析分子构效关系的基础上,筛选出了EGCG与和厚朴酚(Honokiol, HNK)这两个植物功能成分,研究这两个功能成分对蛋白质羰-氨交联反应和缺血、缺氧还原损伤的抑制活性,并从基因和蛋白质水平深入探讨这两个活性分子在延缓机体衰老分子病变中的多重药理作用机制,获得了以下主要研究结果：1.用毒性羰基化合物丙二醛(MDA)和人血清白蛋白(HSA)生成老年色素荧光物质(APFs)的反应体系,分析了植物功能单体成分抑制APFs生成的药理活性。结果表明,EGCG等酯型儿茶素能够很好地抑制羰-氨交联反应,从而抑制APFs生成,而HNK在此体系中几乎没有抑制活性。构效分析表明,EGCG的没食子酰基D环是抑制羰-氨交联反应的核心功能基,即没食子酰基D环增大分子矩和非离子活性表面,与蛋白质相应靶标位点结合后,此时氧化还原中心B环能更有效地清除MDA等毒性羰基化合物,从而延缓与逆转羰-氨交联反应的进行与恶化。2.在体外细胞和线粒体生物模型中,HNK在缺氧、酸性条件下具有显著药理活性。定量构效关系分析表明,HNK的邻位羟基、联苯环和烯丙基组成的推拉电子结构是HNK在缺氧、酸性微环境中发挥药理活性的结构基础。3.以D-半乳糖促衰老小鼠为药理模型,HNK和EGCG对小鼠大脑皮层神经细胞的缺血样损伤有很好的修复作用,对脂褐素沉积有显著抑制活性,同时能较好地保护线粒体的完整性。4.采用基因芯片技术和实时荧光定量PCR验证实验表明,HNK的关键作用机制是上调携氧、造血基因Cartpt、Hbb-b2和清除脂褐素等蛋白质交联产物的基因TTR的表达,下调原癌基因Zatbt7a的表达。免疫组化实验表明,HNK和EGCG均能提高衰老小鼠神经细胞P13K蛋白的表达。这些结果表明,HNK和EGCG在体内均能清除羰-氨交联产物和修复、逆转缺血和缺氧还原损伤,从而延缓生物大分子羰-氨交联反应的衰老分子病变进程。