目的:腹主动脉瘤(Abdominal Aortic Aneurysm,AAA)是指腹主动脉的慢性病理性改变,通常定义为大于正常直径的50%(或者大于30mm),是一种严重的血管外科疾病,被称为体内的“定时炸弹”。一旦发生破裂,死亡率高达80%以上,在所有疾病死亡原因中位列第13位,是老年人主要致死原因之一。目前的主要治疗方法是外科手术,包括动脉瘤腔内修复术(Endovascular aortic aneurysm repair,EVAR)以及腹主动脉瘤切除人工血管置换术,通常当腹主动脉瘤直径>5.5cm时才进行外科干预。对于未达到手术指征的患者,相关研究表明早期外科干预并不能改善其预后,目前临床中建议戒烟、控制血压以及随访观察。随着患者年龄的增加,身体状况的减退,手术风险将成倍增加。寻求一种更为积极的、无创的方法抑制动脉瘤扩张、防止其破裂或降低破裂风险对小AAA患者更有意义。目前,许多研究表明,小AAA时期是药物控制的最佳时机,可是临床上尚无明确的有效治疗药物。因此,对AAA的发病机制的探索,寻找有效的药物“主动出击”具有重大的临床意义。现有研究表明细胞外基质破坏性重塑,慢性炎症反应,动脉壁结构改变以及血管平滑肌细胞的功能紊乱是AAA的主要病理变化。血管平滑肌细胞(Vascular smooth muscle cell,VSMC)是动脉壁的重要组成部分,VSMC具有收缩型表型与合成型表型,收缩型表型对于维持血管壁的正常弹性以及功能等具有非常重要的作用,当受到外界刺激后,VSMC的收缩型表型减少而合成型表型增多,这也是众多血管疾病的发病基础。AAA的本质为一种慢性退行性疾病,有相关研究表明在AAA的发生发展过程中始终有活性氧(reactive oxygen species,ROS)以及氧化应激的参与,这提示抗氧化也许是抑制AAA扩张的潜在治疗靶点。葛根素亦称葛根黄素,其主要药理作用为抗炎、抗氧化且具有植物雌激素活性,与AAA的病理变化相吻合。Keap1-Nrf2信号通路在内源性抗氧化中扮演着重要角色,其下游的抗氧化酶更是发挥着重要作用,有相关研究表明葛根素可通过该通路发挥作用。因此,本实验旨在研究葛根素对腹主动脉瘤扩张的保护作用并验证其是否通过Keap1-Nrf2信号通路的抗氧化机制来发挥作用。研究方法:本研究选用SPF级雄性健康SD大鼠,体重250-300g,随机分成四组,即假手术组(Sham,S),腹主动脉瘤模型组(abdominal aortic aneurysm,AAA),安慰剂组(Placebo,Pl)和葛根素处理组(Puerarin,Pu)。采用弹性蛋白酶灌注法构建大鼠肾下型腹主动脉瘤模型,选取左肾动脉下约1cm作灌注段。所有大鼠均接受手术,假手术组灌注生理盐水,其余三组灌注弹性蛋白酶。术后第二日起连续给药30天,Pu组腹腔注射葛根素溶液100mg/Kg/Day,Pl组和S组按体重给予腹腔注射葛根素溶液的溶剂作为安慰剂。30天后所有大鼠再次麻醉开腹留取标本,腹主动脉灌注段用来提取蛋白进行Western Blot来检测TNF-α、NF-κB、MMP-2、MMP-9、SM22α、Keap1、Nrf2、HO-1、NQO-1蛋白水平的表达。部分用来测定MDA含量及SOD活性,还有部分用来石蜡包埋制作切片进行HE、EVG和免疫荧光染色。抽取动脉血用来测定MDA含量及SOD活性。研究结果:造模时所有大鼠的腹主动脉直径是1.17±0.35mm,30天后取材时,假手术组腹主动脉直径是1.45±0.07mm,扩张率为23.44±4.69%;腹主动脉瘤模型组腹主动脉直径是4.21±0.58mm,扩张率为260.6±50.01%;安慰剂组腹主动脉直径是4.17±0.22mm,扩张率为253.6±20.67%;葛根素处理组腹主动脉直径是2.35±0.19mm,扩张率为101.8±18.41%。HE染色可见腹主动脉瘤模型组和安慰剂组血管壁结构消失,细胞排列紊乱,外层有大量炎细胞浸润,葛根素处理组结构相对完整炎细胞浸润较少。EVG染色可见腹主动脉瘤模型组和安慰剂组弹力纤维结构断裂消失,葛根素处理组弹力纤维保持连续弯曲的状态仅部分变平直。Western Blot结果显示TNF-α、NF-κB、MMP-2、MMP-9蛋白在腹主动脉瘤模型组和安慰剂组中表达均强于葛根素处理组。SM22α蛋白则相反,葛根素处理组表达强于腹主动脉瘤模型组和安慰剂组。免疫荧光染色可见与假手术组相比,腹主动脉瘤模型组和安慰剂组Nrf2表达增多,且更多表达于细胞核内,葛根素处理组表达量则进一步增多,且几乎全部表达于细胞核内,这一点与Western Blot结果相一致,与假手术组相比,细胞核内的Nrf2在腹主动脉瘤模型组和安慰剂组表达量明显升高,葛根素处理组则进一步升高。同时Western Blot结果显示,抗氧化酶NQO-1和HO-1表达趋势与细胞核内的Nrf2表达水平相一致。在动脉组织及血清检测MDA含量,与假手术组相比,其余三组均有不同程度的增高,葛根素处理组明显低于腹主动脉瘤模型组和安慰剂组(p<0.01)。在动脉组织及血清检测SOD活性,与假手术组相比,其余三组均有不同程度的升高,而葛根素处理组明显高于腹主动脉瘤模型组和安慰剂组(p<0.01)。研究结论:本研究结果表明经葛根素处理后有效的抑制了大鼠腹主动脉瘤的扩张,减轻了炎症反应及细胞外基质降解,维持弹力纤维结构及功能完整,维持血管平滑肌收缩型表型。激活Keap-1/Nrf2信号通路,促进Nrf2入核启动下游抗氧化酶HO-1、NQO-1的表达,降低氧化水平,增强抗氧化能力,减轻氧化应激损伤。