目的:牡荆素(Vitexin,VT)是一种从山楂干燥叶中提取的具有生物活性的黄酮类化合物。最近研究表明,在缺血/再灌注(I/R)期间,VT在体内和体外均表现出心脏保护作用,但其保护机制尚未完全阐明。线粒体功能障碍是心肌缺血/再灌注损伤(MIRI)的显著特征,但潜在机制仍不清楚。本研究旨在探明VT通过调控Epac1-Rap1信号通路抑制缺血心肌线粒体功能障碍,减轻心肌细胞凋亡的保护作用机制,为VT治疗心脏缺血性疾病提供新的靶点与理论依据。方法:将分离的SD大鼠心脏在Langendorff灌流仪中诱导MIRI模型,H9c2心肌细胞在体外诱导缺氧/复氧(H/R)模型。通过生物机能系统测定心脏血流动力学变化;TTC染色检测心肌梗死面积;H&E染色检测心肌组织病理学损伤;TUNEL染色和Hoechst 33342染色检测心肌细胞凋亡;DCFH-DA检测活性氧(ROS)水平;透射电子显微镜(TEM)观察心肌线粒体的超微结构变化;JC-1染色检测线粒体膜电位(MMP);蛋白质免疫印迹检测Epac1、Rap1、Bax、Bcl-2、Cleaved caspase-3/9、NOX4、Drp1、MFN2和Cyt-c等蛋白的表达水平。结果:VT减轻I/R诱导的大鼠离体心脏左心室功能障碍,减小大鼠离体心脏左心室梗死面积和减轻大鼠心肌组织病理学损伤。此外,TEM结果显示I/R引起大鼠心肌线粒体外膜破裂和内嵴消失,甚至空泡化,而VT减轻大鼠心肌线粒体超微结构的损伤。DCFH-DA检测结果显示,VT显著降低H/R诱导的H9c2心肌细胞中ROS水平,JC-1染色结果显示VT显著升高H/R诱导的H9c2心肌细胞的MMP。TUNEL染色、Hoechst 33342染色和蛋白质免疫印迹结果显示VT抑制MIRI诱导的心肌细胞凋亡。此外,蛋白质免疫印迹结果显示VT可显著抑制Epac1和Rap1蛋白的表达,并且抑制心肌细胞线粒体中Bax的募集和Cyt-c的释放。结论:本研究结果表明,VT治疗可以减轻MIRI大鼠心肌的损伤,其潜在机制可能是通过调控Epac1-Rap1信号途径维持线粒体动力学平衡来减轻MIRI诱导的线粒体功能障碍,从而抑制线粒体介导的凋亡途径的激活。