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流行病学和临床研究发现膳食中的反式脂肪酸(TFA)会提高血脂含量,促发动脉粥样硬化(AS),从而诱导心血管疾病(CVD)的产生,因此各国都出台了相应的政策限制工业加工食品中TFA的含量。但是TFA的来源有两种,一种是工业来源反式脂肪酸(I-TFA),另一种是反刍动物反式脂肪酸(R-TFA)。CVD是目前影响人类健康最重大的慢性疾病,CVD死亡率占所有慢性疾病死亡率的50%左右。已知I-TFA会增加心血管疾病的患病风险,而R-TFA对心血管健康的影响尚不明确。脂质组学技术是研究脂质代谢与CVD的重要方法。所以,在全球限制TFA的大环境下,基于脂质组学方法分析I-TFA和R-TFA对肝细胞脂质代谢的影响、特别是关于对心血管健康的影响是非常必要的,对阐明含TFA食品的安全性、指导合理膳食有着重要意义。因此,本课题以人正常肝细胞LO2细胞为实验对象,选择9t16:1和11t18:1代表R-TFA,9t18:1代表I-TFA,此外,依据健康人血液(HHB)、心血管疾病人血液(CHB)、牛奶(CM)以及氢化大豆油(HSO)中TFA的比例分别配置了 4种反式脂肪酸混合物(TFA-mixture),将它们作用于LO2细胞,观察TFA对LO2细胞功能的影响;基于脂质组学技术,考察TFA对LO2细胞脂质轮廓的影响,通过偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)和t-检验(student’s t test)找出差异代谢物从而找到差异代谢通路,并对其进行验证,揭示不同来源TFA对LO2细胞脂质代谢的影响并阐明机理。本实验结果如下:1、通过测定细胞存活率、细胞膜完整性、细胞内活性氧(ROS)相对含量、细胞内甘油三酯(TAG)含量以及细胞内总胆固醇(TC)含量变化,发现TFA和TFA-mixture对LO2细胞都有一定的损伤作用,都会降低细胞的活力和细胞膜的完整性,提高细胞内ROS水平,造成细胞内TAG和TC的增加。并且,代表I-TFA的9t18:1对LO2细胞功能的损伤作用要明显高于代表R-TFA的9t16:1和11t18:1(p<0.05);而CHB和HSO对肝细胞损伤作用也显著性强于HHB和CM(p<0.05)。通过对细胞内脂肪酸组成和含量的测定发现,LO2细胞对9t18:1、9t16:1和11t18:1的吸收率各不相同,其中对9t18:1的吸收率是最高的。此外,11t18:1在LO2细胞中会发生β氧化反应和△9去饱和反应,分别转化为9t16:1和9c11t-CLA;9t16:1也会在LO2细胞中发生△9去饱和反应,先转化为11t18:1,然后进一步转化为9c11t-CLA;而9t18:1不发生这些反应。所以推测,不同来源的TFA之间功能有差异可能是由于它们在细胞中有不同的吸收率和不同的生物转化作用。2、基于脂质组学分析结果,发现不同来源的TFA及其混合物在100μM的浓度下作用于LO2细胞24h后,细胞内各种脂质的含量发生显著变化,其中,TAG、磷脂(PL)和氧化脂质(OL)含量显著升高。多元统计学分析结果表明9t18:1组和11t18:1组之间贡献最大的差异代谢物是TAG(16:0/18:2/18:3)、TAG(16:1/18:1/16:2)和 PI(16:2/18:2);9t18:1 组和 9t16:1 组之间贡献最大的是PMeOH(14:1/16:1)、PE(16:1/18:2)和 TAG(18:1/18:1/22:5);11t18:1 组和 9t16:1 组之间贡献最大的是 TAG(18:1/18:1/22:5)、PI(16:1/18:2)、TAG(18:1/18:2/22:5)和TAG(18:1/18:1/22:6);CHB 组和 HHB 组之间贡献最大的是 RvD1、C20:4和 RvE1;HSO组和CM组之间贡献最大的是12-HEPE、14-HDHA和PGF2α。此外,它们之间的差异代谢通路都涉及到了花生四烯酸(AA)代谢。由于AA代谢通路的多种下游产物与AS的发生密切相关,其代谢途径中许多分子和受体可作为AS相关疾病治疗的药物靶点,而AS又是CVD最主要的病因,所以本研究后续选取AA代谢通路来进一步研究TFA对LO2细胞脂质代谢的影响。3、通过western-blot测定TFA和TFA-mixture对LO2细胞磷脂酶A2的影响并探讨了磷脂酶A2(PLA2)与AA代谢通路之间的关系。结果显示,TFA(9t18:1、11t18:1和9t16:1)及其它们的不同比例混合物(HHB、CHB、HSO和CM)均能在一定程度上使得LO2细胞中PLA2(sPLA2、cPLA2和iPLA2)的蛋白表达量增加。此外,TFA还可以激活LO2细胞中AA代谢通路(COX-2、LOX和CYP450),并且PLA2可以在一定程度上调控TFA诱导下LO2细胞内的AA代谢通路。然而,尽管不同来源的TFA都可以激活PLA2-AA代谢通路,但是在这个过程中,不同分型的PLA2的特异性并不完全一致。