心血管疾病(cardiovascular di sease,CVD)是发达国家成年人死亡的主要原因,因此,了解如何通过改善生活方式预防CVD的发生、降低患病率一直是科学家们致力研究的问题。有流行病学证据显示,健康的饮食习惯对心血管健康有益,能降低CVD发生率和脑卒中的风险,尤其是富含黄酮类化合物的蔬菜水果。黄酮类化合物为一类水溶性色素,隶属于植物多酚的次生代谢产物。大量的实验研究显示黄酮类化合物在降低血压、血脂水平,抑制动脉粥样硬化发生和提升血管功能等方面的有益作用。槲皮素是黄酮类化合物中存在最为广泛的一种,富含槲皮素的食物包括巧克力、红酒、洋葱、葡萄。因此,我们将集中研究这个物质在心血管系统中的保护作用。研究表明,饮食中适量摄入槲皮素可能有助于减少患CVD风险。人体摄取黄酮类物质后,这些物质在循环中迅速被甲基化或葡萄糖醛酸化,这一系列化学结构的改变可能直接影响它们的生物活性。腺苷酸活化蛋白激酶(adenos ine monophosphate.act ivated protein kinase,AMPK)是细胞能量平衡的关键酶。我们的试验目的就是探讨生理浓度的槲皮素及其甲基化和葡萄糖醛酸化代谢产物(3’-O-methyl-quercet in和quercetin-3-O-glucuronide)对人类主动脉内皮细胞(human aortic endothelial cell’s,HAEC)和C57BL小鼠离体主动脉环的内皮细胞功能的影响,以及这种影响是否与AMPK通路的激活有关。在实验中,我们通过使用次氯酸处理离体主动脉环的方式制作氧化应激诱导的内皮功能障碍模型,用在5、10μM槲皮素及其甲基化和葡萄糖醛酸化代谢产物预处理血管后,我们发现AMPK/内皮一氧化氮合成酶(endothelial nitric oxide synthase, eNOS)/一氧化氮(nitric oxide’ NO)通路上调,内皮功能障碍得到缓解；且在阻断AMPK通路后,这种保护作用被抑制。这一结果在内皮细胞培养中被证实,5、10μM槲皮素及其代谢物能诱导表达和激活AMPK,并使NO生成量增加。这些试验结果支持黄酮类化合物的心血管的保护效应,并且证实这个效应很可能是由AMPK途径介导的。长期和短期人体干预试验显示,食用富含黄酮类化合物的食物,包括可可、茶和红酒有保护心血管的作用。我们的试验目的是了解槲皮素是否能通过改善血管内皮功能、抗炎、抗氧化的特性降低动脉粥样硬化的发生。我们给予野生型小鼠与ApoE-/的小鼠高脂肪饮食或添加了槲皮素的高脂肪饮食14周。14周后,槲皮素干预治疗的野生型小鼠(0.05%(w/w,2毫克/天/动物)中,血浆总胆固醇、甘油三酯显著降低,槲皮素干预治疗的ApoE-/小鼠低密度脂蛋白明显下降。离体血管舒张功能试验显示,野生型和ApoE-/小鼠在高脂饮食14周后均出现不同程度的内皮细胞功能不全,但是,槲皮素干预后血管舒张功能不全的情况显著改善。尤其有趣的是,这种保护作用在次氯酸诱导内皮功能障碍的情况下,尤其显著,这和我们之前看到的离体实验结果相一致。同时,槲皮素干预后小鼠的24小时尿亚硝酸盐明显上升,血浆氧化应激指标F2-异前列腺素(F2-isoprostane)明显下降。因此我们认为长期在食物中添加槲皮素对血脂、血管内皮功能、氧化应激水平,特别是对提高机体对抗氧化应激的能力有益。血红素氧化酶-1(heme oxygenase-1,HO-1)是一种可诱导的抗氧化酶,广泛存在于人体多种组织和器官中。有研究表明某些饮食中的黄酮类化合物可以通过诱导HO-1的表达,提高机体抗氧化的能力。我们的试验目的是确定次氯酸诱导的内皮功能障碍被是否可以被槲皮素长期干预的方式被纠正,并且这种作用是否是通过HO-1介导的方式完成的。我们使用野生型和HO-1杂合体小鼠的离体动脉环作为研究对象,发现生理浓度的槲皮素能明显改善次氨酸诱导的内皮功能障碍,同样这样的保护作用被在人体主动脉内皮细胞中被确实。且通过测定离体动脉和内皮细胞HO-1蛋白质浓度后发现,HO-1显著被槲皮素诱导。在之前的槲皮素饮食干预试验中,小鼠的主动脉内的HO-1蛋白质浓度也在野生型和ApoE-/小鼠中显著上升。因此综合这一系列结果,我们认为槲皮素的保护血管内皮功能的作用至少在长期情况下是部分通过HO-1通路介导的。