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内皮细胞是衬于心血管内壁的单层扁平上皮细胞。高脂膳食引起的过度氧化应激会损害内皮功能,并且被认为是内皮功能障碍重要的致病因素。AMPK作为调节机体能量代谢稳态的关键激酶,是保护内皮功能的重要靶点,可通过调控Nrf2/HO-1、SIRT1/PGC-1α等通路改善氧化应激、调节线粒体功能。大量研究表明通过膳食,特别是花青素,进行早期预防或干预氧化应激对于内皮功能的保护有重要意义。花青素在体内的生物利用度很低,在体内循环的时间及浓度都远不及其代谢产物,因此许多研究者认为花青素所具有的生物功能是其在体内的代谢产物来发挥的。香草酸是花青素在体内的主要代谢产物之一,同时也是一种广泛存在于植物中的酚酸。已有的研究表明,香草酸可以减少血管紧张素Ⅱ刺激导致的HUVECs超氧阴离子增加,增加内皮细胞中HO-1的表达,但没有改变NOX蛋白的表达。因此,香草酸可以通过减少超氧化物的产生来保护内皮细胞,但其对内皮细胞氧化应激的保护作用以及其深层分子机制尚不清楚。本研究以棕榈酸(PA)和香草酸作用内皮细胞,探究香草酸对高脂诱导的内皮细胞氧化损伤的影响及其作用的分子机制。主要研究结果如下:1.在本实验研究条件下,香草酸改善了高脂诱导的内皮细胞氧化应激。试验结果表明香草酸(1,10,25μM)对内皮细胞没有毒性。相较于高脂PA组,香草酸处理组(10,25μM)显著降低了细胞内ROS和MDA的产生(p<0.05),增加了超氧化物酶和过氧化氢酶的活性(p<0.05),25μM香草酸改善了线粒体膜电位的下降(p<0.05)。综上,香草酸可以改善高脂诱导的HUVECs氧化应激与提高抗氧化酶活性以及改善线粒体功能有关。2.香草酸改善高脂诱导的内皮细胞氧化应激的分子机制。(1)香草酸激活了AMPK,增加了p-Nrf2和HO-1蛋白表达。试验结果表明,香草酸可以通过激活LKB1提高AMPK磷酸化水平,进而提高Nrf2磷酸化水平,增加下游抗氧化蛋白HO-1蛋白表达同时促进Nrf2从细胞质向细胞核移位(p<0.05),香草酸对蛋白表达影响的趋势与AMPK激活剂AICAR作用相似。此外,AMPK抑制剂Compound C处理细胞后,p-Nrf2和HO-1蛋白表达减少。综上,香草酸可以通过激活AMPK,增加了p-Nrf2和HO-1蛋白表达减缓内皮细胞氧化应激。(2)香草酸激活了AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路。试验结果表明,香草酸显著抑制了由高脂刺激导致的SIRT1和PGC-1α蛋白表达减少(p<0.05),并采用AMPK抑制剂确定了AMPK为SIRT1和PGC-1α的上游,SIRT1抑制剂处理细胞确定了SIRT1为PGC-1α的上游。香草酸可以通过激活AMPK/SIRT1/PGC-1α信号通路改善线粒体功能减轻氧化损伤。以上结果表明,香草酸可以减轻高脂诱导的内皮细胞氧化损伤。香草酸可以通过激活AMPK,增加p-Nrf2和HO-1蛋白表达,增加SIRT1和PGC-1α蛋白表达,从而增加细胞中抗氧化酶活性,保护线粒体功能。本研究阐释了香草酸对内皮细胞氧化损伤的保护作用,对膳食干预以及保护心血管提供了一定的理论依据和研究基础。