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血管衰老是血管结构和功能的退行性改变,是多种疾病发生发展的共同病理基础,是影响老年人健康状态的关键因素,因此,开展延缓血管衰老的研究十分重要。近年来发现,肠道菌群是人体重要的“生理器官”,影响许多疾病的发生发展,且与心血管疾病和衰老关系密切。研究发现,D-半乳糖（D-Galactose,D-gal）可以在短时间内诱导亚急性衰老动物模型,操作方法简便易行,实验结果较为稳定,其衰老机制及特点与自然衰老类似。在以往课题组的研究中已证明,益气活血中药人参三七川芎提取物可以延缓自然衰老大鼠、小鼠及高糖高脂诱导的小鼠血管老化过程。因此通过复制D-半乳糖诱导亚急性衰老大鼠模型,探索肠道菌群与血管衰老之间的关系,试图找到影响血管衰老的特异菌群,并观察人参三七川芎提取物对肠道菌群及血管衰老的干预作用具有重要研究意义。第一部分D-半乳糖诱导大鼠血管衰老及人参三七川芎提取物的干预作用目的:观察D-半乳糖诱导亚急性衰老大鼠模型中血管衰老情况及人参三七川芎提取物的干预作用。方法:通过连续10周给予SD大鼠颈背部皮下注射5%D-gal溶液（0.125g/kg/d）构建D-半乳糖诱导亚急性衰老大鼠模型,以大鼠主动脉作为研究对象,实验分为青年组、空白组、模型组、中药低剂量组、中药高剂量组、黄连素组和二甲双胍组,造模10周后开展药物干预,连续给药10周,空白组大鼠正常饲养,不进行造模,青年组为3月龄正常SD大鼠。行为学试验观察大鼠自主活动、探索能力及学习记忆能力;高分辨率小动物超声影像系统观察大鼠颈动脉管壁形态和管腔大小;生化检测大鼠血糖、血清总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇及高密度脂蛋白胆固醇水平;HE染色和Masson染色观察主动脉管壁形态,分析主动脉中、内膜厚度变化及各组动物主动脉管壁胶原含量;免疫组化染色观察并检测主动脉中晚期糖基化终末产物（advanced glycationend products,AGE）以及基质金属蛋白酶-2（matrix metalloproteinases 2,MMP-2）表达水平;Western blot 检测主动脉中p16、p53蛋白表达情况;Elisa法检测血清中炎症因子IL-1β、IL-6、IL-17A、TNF-α含量及血清总超氧化歧化酶（superoxide dismutase,SOD）活性。结果:（1）与空白组相比,模型组大鼠穿格个数显著减少（P<0.05）;定位航行试验中潜伏期延长,平均速度降低,空间探索试验中,在目标象限时间占比降低,穿台次数减少（P<0.05）;血糖、胆固醇、低密度脂蛋白水平升高（P<0.05）;颈动脉管壁显著增厚（P<0.01）;主动脉形态异常改变,内膜增生、断裂,中膜结构紊乱且有增生,中内膜厚度显著增加（P<0.01）;管壁胶原纤维含量显著增加（P<0.01）;主动脉中AGE、MMP-2、p16、p53蛋白表达水平显著升高（P<0.01）;血清中炎症因子IL-6、IL-17A、TNF-α含量明显升高（P<0.05）。（2）药物干预后,大鼠自主活动和探索行为能力增强,学习记忆能力升高,血糖水平降低、血脂水平无明显改变,颈动脉管壁厚度显著降低,血管内皮受损情况减轻,内膜较为连续平整,中膜结构排列尚可,中内膜厚度降低,胶原纤维含量减少,AGE、MMP-2、p16蛋白表达水平显著降低,血清IL-1β、IL-6、TNF-α水平降低,SOD活性升高（P<0.05）。结论:D-半乳糖诱导的亚急性衰老大鼠体内出现了血管衰老的表现,即D-半乳糖可以诱导大鼠血管衰老,人参三七川芎提取物能够改善D-半乳糖诱导的大鼠血管衰老情况,延缓血管衰老进程。第二部分血管衰老大鼠肠道菌群的变化及人参三七川芎提取物的干预作用目的:观察D-半乳糖诱导血管衰老大鼠体内肠道菌群的变化及人参三七川芎提取物的干预作用。方法:以D-半乳糖诱导血管衰老大鼠粪便样本及血清为研究对象。采用ELisa法检测大鼠血清中D-乳酸含量,比色法检测大鼠血清中二胺氧化酶（diamine oxidase,DAO）活性,判断肠黏膜完整性及受损情况;采用气质联用方法检测大鼠粪便中短链脂肪酸（short chain fatty acids,SCFAs）含量,观察肠道重要代谢产物SCFAs的变化;通过Illumina HiSeq高通量测序平台对大鼠粪便样本进行16S rDNA测序,对测序结果进行肠道菌群Alpha多样性、组成结构及差异菌群分析,比较得出D-半乳糖诱导血管衰老大鼠体内肠道菌群的变化及人参三七川芎提取物对肠道菌群的影响。结果:（1）与空白组相比,模型组大鼠血清中D-乳酸含量及DAO活性显著升高（P<0.01）;粪便中丙酸、丁酸和戊酸含量显著降低（P<0.01）;Alpha多样性进行分析中,Chao1指数和Shannon指数无显著差异;OTU数目变化不明显;PCoA分析中可以看出,模型组与空白组样本平行分布,存在一定距离;在门水平上,两组大鼠肠道菌群均以Firmicutes和Bacteroidetes为主,其相对丰度分别为对照组59.78%和35.85%,模型组48.02%和46.62%,模型组B/F值显著升高（P<0.01）;从热图中分析得出,模型组与空白组肠道菌群组成存在较大差异;LEfSe分析两组LDA>4的差异菌群得出,空白组差异菌为gFusicatenibacter、gPrevotellaceaeUCG003、sunculturedbacteriumgPrevotellaceaeUCG003等,模型组差异菌包括 fPrevotellaceae、cBacteroidia、pBacteroidetes 等,两者存在较大差异;ANOVA分析差异物种显著性得出,空白组大鼠肠道菌群中RuminococcaceaeUCG-013水平显著升高,模型组中Alloprevotella水平显著升高（P<0.05）。（2）给予药物干预后,大鼠血清中D-乳酸含量及DAO活性显著降低（P<0.01）;中药高剂量组大鼠粪便中乙酸、丙酸含量升高（P<0.05）;PCoA及热图分析得出,中药组大鼠肠道菌群组成与空白组较为接近:在门水平上,中药组大鼠肠道菌群也以Firmicutes和Bacteroidetes为主,其相对丰度分别为中药低剂量组58.58%和36.33%,中药高剂量组62.46%和31.88%,B/F（拟杆菌门/厚壁菌门）值显著降低（P<0.01）,趋于正常对照组;LEfSe分析两组LDA>4的差异菌群得出,中药低剂量组差异菌为gErysipelotrichaceaeUCG003,中药高剂量组差异菌主要包括Bacilli、oLactobacillales、fLactobacillacea等,ANOVA分析,未找到显著高于其他组的差异物种。结论:D-半乳糖诱导的血管衰老大鼠体内存在肠道菌群组成、结构及其代谢产物SCFAs的异常改变,其中模型组肠道B/F比值和Alloprevotella菌丰度显著升高,且大鼠肠粘膜严重损伤,肠道通透性增加,可能是影响血管衰老进程的重要因素;人参三七川芎提取物可以调节肠道菌群组成与结构,使其趋近于正常,提高肠道SCFAs含量,降低B/F比值和Alloprevotella菌丰度,减轻肠粘膜损伤程度,降低肠道通透性,改善肠道内环境。