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多氯联苯（Polychlorinated biphenyls,PCBs）是一类典型的持久性有机污染物,由于其稳定的理化性质,在工业领域曾被广泛应用。虽然在二十世纪七十年代就开始被禁止生产,但PCBs在环境中极难分解,能够在生物体内大量富集,并代谢生成多氯联苯醌（Polychlorinated biphenyl quinones,PCBQs）类化合物,在机体中产生大量ROS,造成氧化应激,导致多种毒性效应。动脉粥样硬化（Atherosclerosis,AS）是冠心病和卒中的主要病因,近年来很多研究发现PCBs与心血管疾病的发生发展有着密切的关联,是诱导AS的危险因素之一。本文研究了PCBs典型的醌类代谢产物PCB29-pQ对AS的影响及其作用的分子机制。第一部分:该部分旨在研究PCB29-pQ对动脉粥样硬化的形成产生的影响。通过高脂饲养ApoE-/-小鼠构建动脉粥样硬化模型并用PCB29-pQ干预。动物随机分为对照组和PCB29-pQ组,同时高脂饲养,PCB29-pQ组每周一次腹腔注射玉米油溶解的PCB29-pQ,对照组给予等量的玉米油。给药10周后,取小鼠主动脉进行整体油红O染色,结果发现PCB29-pQ显著增加了主动脉斑块面积。HE染色显示PCB29-pQ组动脉壁内脂核明显增加。组织免疫荧光检测CD68显示PCB29-pQ促进了巨噬细胞在动脉壁的聚集。组织TUNEL实验发现PCB29-pQ组主动脉内膜阳性细胞明显较多。这些结果表明PCB29-pQ促进了动脉粥样硬化的形成。第二部分:该部分探讨了小窝蛋白CAV1参与PCB29-pQ促进动脉粥样硬化形成的分子机制。血管内皮细胞在维持血管稳态平衡中有重要作用,与AS病变有密切关联,因此体外实验以人脐静脉内皮细胞（HUVECs）为模型。用PCB29-pQ处理HUVECs后,Western blot检测发现炎症因子TNF-α、IL-6、IL-1β和黏附分子VCAM-1、ICAM-1的表达随着PCB29-pQ的作用呈时间依赖性增加,p65的磷酸化水平增加,p65明显入核,同时p-CAV1和其上游p-SRC表达上调,免疫共沉淀检测到eNOS与CAV1结合增强。单核细胞黏附实验显示PCB29-pQ增强了单核细胞THP-1对内皮细胞的粘附。通过CAV1磷酸化抑制剂PP2预处理HUVECs抑制CAV1的磷酸化,可以减少PCB29-pQ作用下炎症因子的表达和p65的激活,减弱eNOS与CAV1的结合。这些结果说明PCB29-pQ通过CAV1的磷酸化激活p65及其下游的炎症因子,诱导eNOS与CAV1的结合。转染CAV1 siRNA也抑制了PCB29-pQ诱导的炎症因子的表达以及p65的激活,而eNOS抑制剂L-NAME可以恢复炎症因子的表达,说明eNOS是PCB29-pQ诱导内皮炎症的负向调控因子,PCB29-pQ可能通过eNOS与CAV1的结合抑制eNOS的活性。PCB29-pQ还能上调TLR4的表达,诱导TLR4与MyD88、CAV1的结合以及IRAK1与CAV1的解离,并且都能被PP2抑制,说明PCB29-pQ能通过CAV1的磷酸化激活TLR4信号通路。在ApoE-/-小鼠中敲除CAV1可以减少PCB29-pQ诱导的斑块形成,减少主动脉中p-p65和血清中炎症因子的表达。综上,PCB29-pQ通过诱导CAV1磷酸化抑制eNOS的活性,激活TLR4信号通路和p65,引起内皮细胞的炎症反应,从而促进动脉粥样硬化的形成。第三部分:第一部分实验证明PCB29-pQ能促进动脉粥样硬化的形成以及主动脉内膜的凋亡,内皮细胞的损伤和凋亡被认为是AS病变早期的关键事件,而microRNA在AS发生发展中的作用也得到越来越多的关注,因此该部分探讨了PCB29-pQ对内皮细胞的损伤以及影响这一过程的关键microRNA。首先利用血管生成实验证明了PCB29-pQ损伤了内皮细胞基本的成血管能力,通过流式细胞术和线粒体膜电位JC-1检测到PCB29-pQ诱导了HUVECs的凋亡。测序发现PCB29-pQ改变了HUVECs中部分microRNA的表达,其中miR-7-5p在PCB29-pQ作用下明显上调,对PCB29-pQ的刺激最敏感,且与内皮细胞功能密切相关。通过分别转染miR-7-5p的mimic和inhibitor发现miR-7-5p的上调参与了PCB29-pQ诱导的内皮细胞损伤与凋亡。利用microRNA相关数据库预测,将microRNA和mRNA的测序结果进行microRNA-mRNA关联分析,并用qRT-PCR和Western blot验证得到miR-7-5p的两个靶基因PPME1和TGF-β2,进一步通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-7-5p能与PPME1和TGF-β2的3’UTR直接相互作用而抑制它们的表达。miR-7-5p inhibitor能抑制PCB29-pQ诱导的凋亡,而分别共转染PPME1和TGF-β2的siRNA后消除了miR-7-5p inhibitor的作用,细胞凋亡水平增加。体内实验中,通过核酸原位杂交发现PCB29-pQ上调了miR-7-5p在主动脉内膜的表达,免疫荧光检测到PPME1和TGF-β2表达下调,这与体外实验结果相符。综上,PCB29-pQ能通过上调miR-7-5p,抑制PPME1和TGF-β2的表达,诱导内皮细胞凋亡,促进动脉粥样硬化的形成。