基于磷脂组学探讨反刍动物反式脂肪酸对细胞膜磷脂的影响及机理

Industrial trans fatty acids (ITFA) are harmful in many aspects of health, and the metabolism and effect of ruminant trans fatty acids (RTFA) in human body is not clear, whether ruminant trans fatty acids (RTFA) are harmful for our health is still debated. Abnormal endothelial cell membrane phospholipids is an important initial factor for abnormal cell membrane function and signal transduction. Therefore, this subject analyzed endothelial cell membrane phospholipid types, structure, composition and content by high-throughput mass spectrometry technology and lipid maps, to establish the HPLC fingerprint of cell membrane phospholipids, and the changes of phospholipid, phospholipase and MAPK (JNK\ERK\P38) phosphorylation in the cell membrane were obtained before and after RTFA treated the endothelial cells by multivariate statistical analysis. The endothelial cells were treated with RTFA and RTFA+△9 the dehydrogenase inhibitor, to compare the changes of phospholipids, phospholipase and key MAPK in the case of RTFA transform and not transform to 9c11tCLA. By the addition of phospholipase inhibitor and MAPK inhibitor, the relationship between phospholipase and MAPK pathway was explored, to get the mechanism of RTFA on the endothelial cell membrane lipid regulation, and to estabolish preliminarily effect of RTFA on endothelial cell function.

工业来源反式脂肪酸(ITFA)对健康的危害是多方面的，而反刍动物反式脂肪酸（RTFA）在体内代谢和作用机制不明确，其是否存在危害仍有争论。内皮细胞膜磷脂的异常是引起细胞膜功能和信号传导异常的重要始动因素，因此本课题拟通过结合质谱的高通量技术和Lipid maps数据库分析内皮细胞膜磷脂的种类、结构、组成和含量，建立细胞膜磷脂图谱，结合多元统计分析RTFA作用内皮细胞前后细胞膜磷脂、磷脂酶和MAPK（JNK\ERK\P38）磷酸化的变化，得到差异磷脂、磷脂酶和关键MAPK通路。通过RTFA+△9脱氢酶抑制剂作用内皮细胞，比较RTFA在转化和不转化为9c11tCLA情况下细胞膜磷脂、磷脂酶和关键MAPK变化的异同。通过加入磷脂酶抑制剂和MAPK抑制剂，探讨磷脂酶与MAPK通路相互作用关系，获得RTFA对内皮细胞膜磷脂调控的机理，初步构建RTFA对内皮细胞功能的影响。

反式脂肪酸对健康的影响是长期以来公众关注的焦点，大量的流行病学研究及临床研究发现工业氢化反式脂肪酸（ITFA）对人体健康有不利的影响，但反刍动物反式脂肪酸（RTFA）的研究却有争论，其是否与ITFA具有类似的健康影响，是否有一个安全摄入阈值等问题仍在广泛研究。因此，本课题通过模仿膳食中反刍动物反式脂肪酸和工业氢化油反式脂肪酸在甘油三酯中的构型，研究了含有两种不同来源反式脂肪酸的甘油三酯OOV与OEO对内皮细胞功能的影响；基于磷脂组学技术，考察了两种反式脂肪酸甘油三酯对内皮细胞膜磷脂的影响，找出与差异代谢物相关的代谢通路。通过差异磷脂找出差异磷脂酶，用Western Blot分析磷脂酶与炎症因子前列腺素的关系。主要研究成果如下：.1、在400 µmol/L时，OOV和OEO均能使细胞活力受到损伤，能够提高细胞膜渗透性，会通过降低NOS酶活力抑制NO的产生，从而促发炎症。同时使得炎症因子ICAM-1、VCAM-1和IL-6的表达量升高，但是相比于OOV，OEO对细胞的损伤更为明显，一部分原因可能是由于OEO的吸收率高于OOV，另一部分原因是因为少量的11t18:1会转化为CLA，而CLA具有抗炎，抗动脉粥样硬化的效果。.2、经过OPLS-DA以及火山图等分析出OOV与OEO两组显著性差异磷脂代谢物共有8种，分别是PEGPEtn(21:0/22:6(4Z,7Z,10Z,13Z,16Z,19Z))、PE(22:0/24:1)、GPEtn(21:0/24:0)[U]、GPEtn(18:1(9E)/18:1(9E))[U]、PE(16:0/18:1)、PE(18:0/22:6)、PE(18:0/20:4)、GPEtn(15:0/16:0)[U]。与OOV相比，OEO组这八种PE的含量都提高了2倍以上（P<0.05）。根据上述差异磷脂代谢物，进行KEGG通路分析，得到8条差异代谢通路。其中我们更关注的是甘油磷脂代谢（P<0.01）、亚油酸代谢（P<0.05）、α-亚麻酸代谢（P<0.05）以及花生四烯酸代谢（P<0.05）。.3、OEO、OOV以及OOO作用HUVEC后，都会使得HUVEC三种磷脂酶A2蛋白表达量升高。其中OEO对sPLA2表达影响更为显著，OOV对iPLA2表达影响更为显著（P<0.05）。此外，OOV更易激活cPLA2的磷酸化水平。磷脂酶A2调节反式脂肪酸甘油