目的:腹主动脉瘤是一种致命性疾病,常常因为瘤体突然破裂而导致患者死亡。据统计,60岁以上男性的腹主动脉瘤（Abdominal aortic aneurysm,AAA）患病率约为4-8%,女性的患病率约为0.5-1.5%。对于直径大于5cm的腹主动脉瘤,通常建议行手术处理。目前最常用的治疗手段分为传统的腹主动脉瘤切除人工血管置换术和微创的腹主动脉瘤腔内修复术,不管哪种手术治疗,都没有显著提高患者的生存率和生活质量。腹主动脉瘤的早期发现及治疗,可以降低破裂风险并且降低死亡率。目前,临床上仍没有一款药物可以有效地控制腹主动脉瘤的进展。因此,深入挖掘腹主动脉瘤的发病机制,寻找新的药物治疗靶点具有重大且深远的临床意义。近些年来,很多学者认为炎症反应是腹主动脉瘤发病的核心因素。在AAA形成过程中,病理性血管重塑由巨噬细胞浸润所驱动的。在血管重塑过程中,单核细胞被招募到主动脉组织中,进而分化为巨噬细胞,参与血管壁炎症反应。经典的巨噬细胞可分为促炎的M1型巨噬细胞,分泌促炎细胞因子,包括IL-6、IL-1β和TNF-α等参与血管壁炎症反应,导致动脉瘤的形成;而抗炎的M2型巨噬细胞,主要分泌IL-10等抗炎因子,参与细胞外基质重塑,发挥抑制动脉瘤的作用。活化的炎性细胞还可以分泌多种炎性因子,炎症因子通过自分泌和旁分泌的方式作用于血管内皮细胞和平滑肌细胞,引起其表型改变,诱导免疫反应,促进平滑肌细胞凋亡。因此,探究炎症在腹主动脉瘤中的具体发病机制以及巨噬细胞和血管平滑肌细胞相互作用对AAA的影响,对于临床上发现新药物提供了重要的理论依据。目前研究已证明肠道微生物及其代谢产物与心血管疾病的发生具有相关性。我们课题组前期研究结果表明,AAA与正常人群相比菌群失调,其中厚壁菌门升高,罗氏菌属丰度下降。厚壁菌门主要代谢物氧化三甲胺（trimethylamine N-oxide,TMAO）可以加速AAA的进展。罗氏菌属是肠道中最主要的微生物之一,具抗炎、调节肠道免疫、调节代谢综合征等诸多生理功能,丁酸是其特异性代谢产物。丁酸是肠道菌群的另一类重要代谢产物短链脂肪酸的一种,还包括乙酸、丙酸等。丁酸具有保护肠道屏障、调节机体免疫、调节肠道菌群、抗肿瘤、抗炎、抗氧化等多重生理功能。目前已证实丁酸与多种心血管疾病的发病相关,比如冠心病、慢性心力衰竭、心肌梗死和动脉硬化等。研究表明,丁酸可以通过减少巨噬细胞的粘附和迁移以及增加斑块稳定性,抑制血管壁炎症反应、延缓动脉硬化的进展。这与AAA的疾病进程相似。但丁酸是否参与腹主动脉瘤的发生与发展尚未见报道。因此,本研究通过探讨腹主动脉瘤患者体内丁酸以及炎症水平变化,以及探究丁酸在大鼠弹力蛋白酶AAA模型的发生和发展中的作用及可能机制,旨在探索AAA的发病机制,为临床预防AAA的进展提供新的药物治疗靶点。研究方法:（1）分别收集腹主动脉瘤患者和正常健康人群的血液及粪便标本,检测两组人群中粪便及血清丁酸浓度的变化以及产丁酸菌罗氏菌属的差异。同时检测AAA患者和正常健康人群循环血清中炎症指标肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和IL-6的水平差异。并对临床获取的AAA动脉瘤壁及正常对照进行免疫荧光染色观察血管壁巨噬细胞M1型浸润情况和VSMC表型转换情况。（2）探索外源性补充丁酸对大鼠弹力蛋白酶AAA模型的抑制作用:记录腹主动脉最大直径的变化,而后通过对大鼠AAA标本进行HE及EVG染色,观察丁酸对血管壁弹力纤维完整性的破坏程度。最后通过Elisa及蛋白质免疫印迹实验研究大鼠血清及血管壁中巨噬细胞M1型标志物CD86、炎症因子TNF-α和IL-6表达的变化;检测大鼠血管壁中VSMC合成型标志物OPN、收缩型标志物α-SMA以及MMP-9的表达变化。（3）使用生物信息学方法对丁酸与腹主动脉瘤作用机制进行数据挖掘,探究巨噬细胞中PI3K/AKT通路与腹主动脉瘤及丁酸的相互关系。然后通过细胞实验验证,丁酸对巨噬细胞M1型极化以及对PI3K/AKT信号通路的作用及巨噬细胞条件培养上清对VSMC表型转换的作用。最后,在临床获取的人动脉瘤标本和大鼠动脉瘤标本中通过免疫组化和蛋白质免疫印迹实验验证PI3K/AKT通路的表达情况。结果:（1）腹主动脉瘤患者与正常人群相比,产丁酸菌罗氏菌属丰度明显降低。腹主动脉瘤患者血清丁酸浓度低于正常人群（P＜0.01）,血清炎症因子表达水平高于正常人群（P＜0.01）。AAA患者血管壁组织中M1型巨噬细胞浸润增多;VSMC合成表型增多,收缩表型减少。这说明丁酸可能与AAA的发生与发展相关。（2）在AAA大鼠弹力蛋白酶模型中,与sham组相比较,AAA组动脉直径明显扩张,伴随弹力纤维降解;而给予丁酸可显著抑制AAA动脉瘤直径的扩张、减少弹力纤维的降解。ELISA检测大鼠血清炎症因子TNF-α和IL-6的表达水平,与AAA组相比,给予丁酸可以明显减低炎症因子表达;RT-PCR和WB检测血管壁CD86、TNF-α、IL-6的表达和OPN、α-SMA、MMP-9的表达,发现丁酸可以抑制血管壁CD86、TNF-α和IL-6的表达,且丁酸可以抑制AAA中VSMC由收缩型向合成型转换,高浓度丁酸的抑制作用更强。实验结果说明丁酸可能通过抑制血管壁炎症来抑制动脉瘤的发展。（3）生物信息学分析预测丁酸通过PI3K/AKT信号通过调控巨噬细胞极化参与AAA的发展。在细胞实验中发现,丁酸可以抑制巨噬细胞M1极化,并降低炎症因子TNF-α和IL-6的表达,Western Blotting结果显示丁酸通过抑制PI3K/AKT信号通路的表达抑制巨噬细胞M1型极化。我们使用M1型巨噬细胞条件培养上清处理VSMC时发现其可促进VSMC由收缩型向合成型转换,但给予丁酸后这种作用被逆转。最后我们人动脉瘤标本和大鼠动脉瘤标本中验证PI3K/AKT通路的表达情况。结论:AAA患者血清丁酸降低,与正常人群相比,肠道菌群中产丁酸菌罗氏菌属下降。丁酸抑制弹力蛋白酶诱导的大鼠AAA模型直径的扩张及血管壁炎症反应。丁酸抑制大鼠AAA模型血清炎症因子的表达。丁酸抑制AAA发展的可能的机制是通过抑制PI3K/AKT信号通路的激活,进而抑制了巨噬细胞M1型极化,减轻了动脉瘤壁巨噬细胞的浸润,调节VSMC表型转换,发挥抑制AAA发展的作用。