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本研究受国家科技部十三五重点研发专项课题（2019YFC1606200）资助。反式脂肪酸（Trans fatty acids,TFAs）是指反式构型中含有一个及以上非共轭双键的不饱和脂肪酸,其中反油酸（Elaidic Acid,EA）的占比很高。在食品加工生产中,为了提高产品的稳定性、延长商品货架期,TFAs广泛应用于各类食品当中,如油炸和烘焙食品。营养和流行病学研究表明,大量摄入TFAs会对人类健康造成多种不利影响,包括炎症、脂质代谢、阿兹海默症、心血管疾病、糖尿病和癌症等。近年来多项研究表明,炎症反应是TFAs引发多类疾病的诱导因子,但其具体机制尚不清楚。由于炎性小体参与了机体针对多种病原刺激的防御反应,其中NLRP3炎性小体的异常是多种炎症性疾病的发病机制。研究EA对NLRP3炎性小体激活的影响,为明晰TFAs相关疾病的发病诱因提供理论基础。此外,膳食是调节肠道菌群的重要因素,关于TFAs诱导机体肠道菌群变化的研究非常少,探究EA对肠-肝轴的影响有助于研究TFAs对肝脏和肠道先天免疫系统的影响,阐明EA诱发机体炎症反应的机制。主要研究内容与结论如下:（1）利用大鼠肝脏Kupffer细胞构建细胞模型,探讨不同剂量EA（0,0.05,0.1 m M）对大鼠肝脏Kupffer细胞NLRP3炎性小体的影响。通过对EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞NLRP3炎性小体相关分子m RNA和蛋白表达水平进行检测,证明EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞NLRP3炎性小体的激活;EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞中释放的活性氧（Reactive oxygen species,ROS）增加,超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase,SOD）和谷胱甘肽（Glutathione,GSH）的活性明显下降,丙二醛（Malondialdehyde,MDA）含量显著增加,证明EA导致大鼠肝脏Kupffer细胞氧化应激（Oxidative stress,OS）损伤;内质网应激（Endoplasmic reticulum stress,ERS）相关分子m RNA和蛋白水平的表达结果证明EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞ERS的发生;最后利用ROS清除剂、ERS抑制剂以及MAPK选择性抑制剂,明确OS、ERS和MAPK信号通路对EA诱导的大鼠肝脏Kupffer细胞NLRP3炎性小体激活的作用,证明EA通过调控大鼠肝脏Kupffer细胞OS与ERS,介导MAPK信号通路激活NLRP3炎性小体,并释放大量炎症因子。（2）通过免疫荧光实验,发现EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞的内质网与线粒体叠加程度增强,线粒体内质网偶联（Mitochondria associated endoplasmic reticulum,MAM）上内质网膜标志蛋白肌醇1,4,5-三磷酸受体（Inositol1,4,5-trisphosphate receptors,IP3R）和线粒体膜电压依赖阴离子通道（Voltage-dependent anion channels,VDAC）的共定位程度显著提高,同时免疫沉淀实验证明IP3R-Grp75-VDAC1的连接作用增强,以上研究证实EA诱导了大鼠肝脏Kupffer细胞MAM结构的增强;EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞胞内和线粒体内的Ca2+水平都显著增加,而使用IP3R抑制剂和线粒体钙离子单向转运蛋白（Mitochondrial calcium uniporter,MCU）抑制剂分别抑制了胞内和线粒体内的Ca2+释放水平,同时抑制了MCU蛋白的表达水平,证明EA诱导的大鼠肝脏Kupffer细胞内质网释放的过量Ca2+经过基于MAM结构的IP3R-Grp75-VDAC1-MCU释放到线粒体并积累;激光共聚焦显微镜结果显示EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞大量释放线粒体活性氧（Mitochondrial reactive oxygen species,mt ROS）,而IP3R抑制剂和MCU抑制剂分别抑制了EA诱导的细胞mt ROS的释放,证明MAM处的Ca2+转移与线粒体损伤密切相关;随后发现EA诱导大鼠肝脏Kupffer细胞线粒体通透性转换孔（Mitochondrial permeability transition pore,m PTP）通透性增加,最终导致线粒体膜电位和ATP显著下降,透射电镜结果显示细胞出现线粒体内嵴肿胀和线粒体空泡化。综上表明EA通过MAM结构诱导大鼠肝脏Kupffer细胞线粒体Ca2+失衡,最终导致线粒体功能障碍。（3）构建SD大鼠染毒模型（0,50,100,150 mg/kg）,考察了EA对SD大鼠肝脏炎症损伤的影响。EA诱导SD大鼠肝脏NLRP3炎性小体相关分子m RNA和蛋白水平的表达水平显著增加,确定EA激活大鼠肝脏NLRP3炎性小体;EA诱导SD大鼠肝脏ROS释放增加,SOD和GSH活性下降,8-OHd G和MDA含量显著提高,证明EA诱导SD大鼠肝脏OS损伤;对ERS相关蛋白和MAPK信号通路相关蛋白表达水平进行检测,发现EA激活了SD大鼠肝脏ERS以及MAPK信号通路,促进炎症反应的发生,与细胞水平研究结果一致,EA通过调节OS和ERS介导的MAPK信号通路诱导SD大鼠肝脏NLRP3炎性小体的激活及炎症因子的释放;同时大鼠肝脏线粒体ATP、膜电位的检测以及超微结构的观察结果表明,EA诱导SD大鼠线粒体膜电位和ATP显著下降,超微结构表征EA诱导肝脏线粒体内嵴肿胀和空泡化,最终导致肝脏线粒体损伤。（4）SD大鼠染毒模型中,病理组织学结果显示,EA诱导大鼠肠道结构出现明显病变,肠道肿瘤坏死因子-α（Tumor Necrosis Factor-α,TNF-α）的释放量增加,同时,血清、肝脏和肠道的乳酸脱氢酶（Lactate dehydrogenase,LDH）含量显著增加,进一步说明EA诱导大鼠肝脏和肠道出现炎症损伤;16S r DNA高通量测序结果表明,EA诱导的大鼠肠道菌群较对照组变形菌门（Proteobacteria）的丰度显著提高,与肥胖和炎症有关的普雷沃菌（Prevotella）、瘤胃球菌科（Ruminococcaceae）、伯克氏菌科（Burkholderiaceae）丰度显著上调;ELISA检测结果说明,EA诱导大鼠血清、肝脏和肠道的脂多糖（Lipopolysaccharide,LPS）含量显著增加,肠道紧密连接蛋白ZO-1,Occludin和Claudin-1的表达水平显著下降,结合结肠透射电镜紧密连接被破坏的表征,进一步说明EA导致大鼠肠道屏障的通透性增加,肠道屏障遭到破坏;EA诱导的大鼠肝脏TLR4/My D88/NF-κB信号通路关键蛋白表达水平显著提高,且血清、肠道和肝脏LPS的含量都显著提高,进一步证明EA通过诱导大鼠肠道LPS和病原菌的释放激活TLR4/My D88/NF-κB信号通路进而加剧肝脏炎症损伤。综上所述,EA可通过引发OS和ERS协同介导MAPK信号通路激活NLRP3炎性小体,同时EA调控ROS释放和ERS诱导大量Ca2+通过MAM结构,基于IP3R-Grp75-VDAC1-MCU释放到线粒体,造成线粒体Ca2+超载引起线粒体损伤。EA还可以通过诱导大鼠肠道有害菌的增殖以及内毒素的释放,激活TLR4/My D88/NF-κB信号通路加剧肝脏炎症损伤。