大豆异黄酮预防及修复脑血管内皮损伤的作用及其机制

脑血管内皮细胞（BVEC）氧化损伤是学习认知障碍相关的阿尔海默茨病（AD）病因学基础和早期改变，但确切机制不清。前期研究发现大豆异黄酮（SIF）调节氧化还原敏感因子Nrf2的活化，具有拮抗β淀粉样肽诱导神经细胞和BVEC氧化损伤作用。本课题拟通过细胞、动物和人群研究，用高通量分析技术等，研究SIF对学习记忆损伤模型大鼠BVEC中Keap1/Nrf2/HO-1信号通路的调节作用，并观察SIF对外周血内皮祖细胞（EPCs）动员、血管新生及Nrf2/HO-1的影响；利用BVEC系和外周血EPCs的体外研究，探讨SIF调控Nrf2泛素化及核移位和EPCs修复能力；观察SIF对轻度认知障碍者脑血管保护作用及对外周血EPCs数量和功能的影响，并分析Nrf2/HO-1在预防BVEC损伤中的作用，旨在加深对Nrf2/HO-1作为SIF预防和修复BVEC损伤的主要调控因子的理解，为膳食防控AD提供新思路。

本研究以阿尔茨海默病（AD）致病机理——β淀粉样肽（Aβ）介导的脑血管内皮氧化损伤为切入点，以Aβ介导的脑血管内皮细胞氧化损伤为核心，以大豆异黄酮/染料木黄酮（SIF/Gen）调控Aβ-Keap1/Nrf2/HO-1信号通路为主线，以激活内皮祖细胞的增殖及功能为修复着眼点，深入研究SIF和Gen在AD发生发展过程中拮抗Aβ介导的脑血管内皮细胞氧化损伤及损伤后修复的神经保护作用，深入探讨其分子调控机制，旨在提供一个新的神经退行性疾病发生发展的预防方案和干预物质；因此，本研究具有较强现实意义，研究具有一定的理论创新性。.研究主要结果与结论：1. 细胞研究：（1） SIF/Gen增强脑血管内皮细胞活力，保护细胞结构和功能完整、拮抗细胞内ROS过量生成，保持氧化还原状态平衡和提高脑血管内皮细胞抗氧化能力；（2） SIF/Gen的抗氧化作用主要是通过调节Nrf2上游Keap1和PI3K靶分子，影响Nrf2的泛素化和半衰期，进而激活Nrf2/ARE/HO-1抗氧化信号通路实现的；SIF/Gen对Nrf2的调节作用表现出明显的时间效应关系。2. 体外血管研究：SIF/Gen对脑血管收缩和舒张功能具有调节作用，该作用可能与其抗氧化能力有关。3. 动物研究：（1）SIF/Gen可改善大鼠学习记忆能力，保护脑血管内皮组织，该保护作用与其对脑血管内皮组织Nrf2信号通路因子的调节有关；（2）SIF/Gen还可以通过激活内皮祖细胞的增殖及粘附等能力，发挥对脑血管内皮的损伤后修复的保护作用。4. 人群研究：（1）血浆和/或尿液中SIFs及雌马酚水平与日常膳食摄入量相关性，且血浆和尿液中SIFs水平和MCI的发生也存在一定的相关性，血浆和尿液高水平的 SIFs可能是MCI发生的保护性因素。（2） SIF膳食高摄入者与低摄入者存在血浆蛋白表达差异，其未知生物学机制有待进一步探索。.研究结果提示，SIF/Gen可拮抗Aβ介导的大鼠脑血管内皮细胞氧化损伤并促进内皮祖细胞对损伤部位的修复作用；SIF/GEN对Aβ-Keap1/Nrf2/ARE/HO-1信号通路具有调控作用，其中Keap1和PI3K是SIF/GEN调控Nrf2通路的重要靶点。膳食高SIF摄入可能是MCI的保护性因素。