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反式脂肪酸(trans fatty acid, TFA)是加工油脂类或含油脂类的加工食品中常见的一种组成成分,有很多研究都报道了TFA与心血管疾病存在密切关系,但TFA对心血管的作用机制仍不清楚。内皮细胞损伤是动脉粥样硬化(AS)及其他许多心血管疾病的始动环节,内皮细胞损伤在AS的发生、发展过程中占有重要地位。另外,内皮细胞凋亡过度是内皮细胞损伤初始环节,在动脉粥样硬化的早期扮演了重要角色。目前在国内外针对TFA对动脉粥样硬化和心血L管疾病的研究主要集中在内皮细胞损伤和内皮细胞凋亡两个方面,并且国外大部分研究主要以反式脂肪酸的混合物为主体对冠心病及动脉血管功能作用进行研究,很少分别研究不同饱和度trans-18:1, trans-18:2对心血管疾病和动脉血管功能的影响。鉴于我国居民膳食中TFA含量呈逐年增高的趋势,而我国对TFA与人体健康关系的研究甚少,本课题针对不同饱和度trans-18:1, trans-18:2研究其与动脉粥样硬化和心血管疾病的关系,通过内皮细胞损伤和凋亡两个途径来研究TFA对内皮细胞的作用机制,为研究TFA对血管壁细胞的影响及其与动脉粥样硬化的关系提供理论依据,为我国心血管疾病的预防提供科学数据,具有重要的理论和社会价值。本实验采用MTT法检测TFA对内皮细胞存活率的影响,初步确定TFA对内皮细胞损伤；通过检测NO、NOS、MDA、SOD等相关损伤指标的变化,观察两种不同饱和度的TFA对内皮细胞造成损伤的变化；通过Western-blot和RT-PCR检测VCAM-1、ICAM-1、eNOS、iNOS等相关蛋白和mRNA表达的变化,定量检测TFA对内皮细胞的损伤作用；采用流式细胞仪检测TFA诱导内皮细胞凋亡的比例,用激光共聚焦显微镜结合荧光染色,观察TFA诱导内皮细胞凋亡的形态学变化,最后通过检测参与死亡受体通路和线粒体通路的的酶Caspase-3、-8、-9等,综合探讨TFA诱导内皮细胞凋亡的机制。具体结果如下：1.9t C18:1和9t,12t C18:2两种不同饱和度的TFA均能抑制HUVEC的存活率,并使细胞的形态发生明显改变,呈现典型的损伤状态；2.TFA能使细胞损伤的典型指标LDH渗出量增加,降低细胞的SOD活力,使细胞的清除自由基的能力减弱,进而使细胞的脂质代谢产物MDA的含量增加。形态和生化指标表明TFA造成内皮细胞损伤；3. LNAME与TFA联合处理内皮细胞比对照组和TFA单独处理组细胞存活率都显著下降,而SNP与TFA联合处理内皮细胞比对照组和TFA单独处理组细胞存活率显著升高；TFA可诱导NO分泌水平、内皮型一氧化氮合酶(eNOS)活性和mRNA表达显著下降,而对诱导型一氧化氮合酶(iNOS)活性和mRNA表达无显著改变。表明TFA通过抑制eNOS活性减少NO的分泌,可能是TFA诱导内皮细胞损伤的作用机制之一；4.通过RT-PCR技术,本研究发现9t C18:1和9t,12t C18:2均能显著上调黏附因子(VCAM-1、ICAM-1、E-selectin)的mRNA的表达,说明TFA能够通过黏附因子基因的表达诱导内皮细胞损伤；5.通过流式细胞仪和激光共聚焦显微镜,我们观察到9t C18:1和9t,12tC18:2能够诱导内皮细胞凋亡。在凋亡过程中,Caspase-8、-9、-3、Bid的活性和mRNA表达都能够被激活和上调。Caspase-8抑制剂(z-IETD-fmk)和Caspase-9抑制剂(z-LEHD-fmk)都能够完全抑制Caspase-3的活性,并且Caspase-8抑制剂(z-IETD-fmk)同样能够抑制Caspase-9的活性。这说明TFA首先激活死亡受体通路的上游酶Caspase-8,然后通过Bid蛋白激活线粒体通路,激活Caspase-9并进而激活Caspase-3而诱导内皮细胞凋亡。本研究为研究9t C18:1诱导内皮细胞凋亡的机制提供了详实的科学数据,为研究TFA导致动脉粥样硬化的机理提供了一定的理论基础；综合上述结果,表明TFA能够通过NOS-NO系统调控内皮细胞的损伤；并通过上调相关标志性的损伤黏附因子mRNA的表达,使内皮细胞损伤进一步加剧；TFA能够通过激活死亡受体通路和线粒体通路诱导内皮细胞凋亡。