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多氯联苯(PCBs)是持久性有机环境污染物。根据先前的流行病学报告,人们普遍认为PCBs暴露与动脉粥样硬化高度相关,但是,潜在机制尚不清楚并缺乏相应的机制研究。尽管多氯联苯很容易被代谢,但是关于其代谢物对动脉粥样硬化的作用的信息很少。在这项研究中,我们研究了一种醌型PCB代谢产物,即2,3,5-三氯-6-苯基-[1,4]-苯醌(PCB29-pQ),对促进动脉粥样硬化发生发展的影响。动脉粥样硬化(atherosclerosis,AS)是一种与脂质代谢有关的全身性疾病,由它引起的心脑血管疾病严重危害人类健康。在一些欧美国家,它已成为人类健康的头号杀手。其主要的病理特点是血液中的脂质进入血管动脉管壁,并沉积于血管内膜形成粥样化斑块,导致动脉增厚、变硬,最后导致斑块破裂。所以,研究AS的发生和发展的具体机制显得非常重要。本文研究了多氯联苯的代谢产物,多氯联苯醌(PCB29-pQ)通过促进巨噬细胞泡沫化和上调CD36诱导内质网应激反应加速动脉粥样硬化形成的具体作用机制。第一部分:该部分旨在研究PCB29-pQ促进巨噬细胞泡沫化的形成。我们探讨了 2,3,5-三氯-6-苯基-[1,4]-苯醌(PCB29-pQ)对动脉粥样硬化发展的关键阶段的影响,即巨噬细胞源性泡沫细胞的形成。研究表明,PCB29-pQ能够促进泡沫细胞形成,炎症因子释放和细胞程序性坏死。进一步地,我们观察到PCB29-pQ通过增加胆固醇流入和减少胆固醇外排而增加了总胆固醇(TC),游离胆固醇(FC),甘油三酸酯(TG)和胆固醇酯(CE)的水平。此外,我们还发现PCB29-pQ通过激活MAPK-NF-κB通路诱导炎症性细胞因子释放,例如肿瘤坏死因子(TNF-α),白细胞介素6(IL-6)和白细胞介素-1beta(IL-1β)释放。此外,我们还证明了 PCB29-pQ通过受体相互作用蛋白激酶1和3(RIPK1/3)和混合谱系激酶结构域样(MLKL)途径诱导细胞程序性坏死的发生。最后,PCB29-pQ过量生产活性氧(ROS)在这些过程中起着重要作用,抗氧化剂NAC逆转了这些影响。总体而言,我们的结果表明PCB29-pQ通过产生ROS,促进巨噬细胞向泡沫细胞转变,并且伴随炎症和细胞程序性坏死的发生。第二部分:该部分探讨了 PCB29-pQ通过促进CD36的表达并参与了内质网应激反应对动脉粥样硬化形成的影响。研究表明,PCB29-pQ诱导内质网(ER)应激反应的三个分支的激活,即磷酸化蛋白激酶R样ER激酶(p-PERK),真核翻译起始因子2α(eIF2α)和转录因子6(ATF6)。值得注意的是Caspase 12的激活意味着内质网应激促进细胞凋亡,巨噬细胞凋亡也是动脉粥样硬化斑块进展的重要标志。在损伤的后期,巨噬细胞的凋亡可以增加坏死核心的形成,进而导致斑块破裂。在动脉粥样硬化的早期,巨噬细胞吞噬大量的氧化修饰的低密度脂蛋白(Ox-LDL),进而促进巨噬细胞向泡沫细胞转变。随着酰基辅酶A胆固醇酰基转移酶(ACAT)的失活和胆固醇流出途径的失衡,内质网中积累了大量的游离胆固醇以激活内质网应激反应。而在形成泡沫细胞的过程中CD36,作为这一过程的关键分子,我们将CD36导致的脂质积累和内网应激联系起来,我们发现我们发现CD36的沉默能够逆转PCB29-pQ引起的RAW264.7细胞中脂质积累,内质网应激反应,促细胞凋亡、坏死和炎症因子的释放。总体而言,我们的结果表明PCB29-pQ通过CD36实现脂质蓄积,诱导内质网应激反应,进而促进细胞程序性坏死和促炎性细胞因子释放。第三部分:该部分旨在研究PCB29-pQ在动物水平对动脉粥样硬化形成影响。在经PCB29-pQ处理的ApoE-/-小鼠(5mg/kg体重,每周一次,连续十二周,高脂喂养,腹腔(i.p.)注射)。在PCB29-pQ暴露下,ApoE-/-小鼠主动脉斑块增加,泡沫细胞的增多,并且有明显的胆固醇结晶。其次,我们观察到脂质在ApoE-/-小鼠肝脏中积聚并释放促炎因子,白介素-1β(IL-1β),肿瘤坏死因子α(TNF-α)和白介素6(IL-6)。因此,PCB29-pQ的暴露会促进ApoE-/-小鼠动脉粥样硬化的形成。