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二氧化钛（Titanium dioxide,Ti O2）被广泛应用于食品、医疗保健、个人护理以及环保等领域。尤其是,作为食品添加剂的Ti O2（其中36%的颗粒小于100 nm）常添加于一些被认为是肥胖和动脉粥样硬化危险因素的高脂食品（如巧克力、油炸食品、膨化食品和奶茶等）中。然而,Ti O2经口摄入是否会影响肥胖和动脉粥样硬化的发生发展一直未被深入探究。多项研究表明,Ti O2经口摄入会引起肠道菌群失调,而肠道菌群的改变是肥胖和动脉粥样硬化发病的主要途径之一,Ti O2引起的肠道菌群失调是否对肥胖和动脉粥样硬化易感群体产生不利影响却有待研究。此外,Ti O2诱导肠道菌群失调的机制也未被完全阐释。因此,本研究针对以上问题进行了探究,并取得以下主要实验结果:（1）探究了持续8周每日经口暴露于40 mg/kg二氧化钛纳米粒（Titanium dioxide nanoparticles,Ti O2-NPs）对高脂饮食（High-fat diet,HFD）诱导肥胖的影响。实验结果表明:在进食量不变的情况下,相比对照组,Ti O2-NPs显著升高了高脂饮食小鼠的相对体重和体重获得、血脂含量、肝脏脂质合成、脂肪存储、系统和肠道炎症水平,证明Ti O2-NPs经口摄入加剧了高脂饮食诱导的肥胖。（2）利用16S rDNA测序探究了Ti O2-NPs对小鼠肠道菌群的影响,16S r DNA测序结果表明,Ti O2-NPs在正常饮食和高脂饮食小鼠中诱导了肥胖相关的肠道菌群变化。与对照组相比,Ti O2-NPs显著提高了厚壁菌门（Firmicutes）的丰度,降低了拟杆菌门（Bacteroidetes）的丰度,二者的比值也随之明显升高。除此之外,Ti O2-NPs增加了粪球菌属（Coprococcus）、颤螺菌属（Oscillospira）和瘤胃球菌属（Ruminococcus）的相对丰度;减少了普雷沃菌属（Prevotella）的相对丰度。而抗生素（Antibiotics,ABX）清除肠道菌群小鼠模型的实验结果则表明清除肠道菌群后,Ti O2-NPs诱导的体重增加、脂质和糖代谢紊乱等现象消失,说明Ti O2-NPs加剧高脂饮食诱导的肥胖取决于肠道菌群的改变。（3）病理切片、q RT-PCR和ELISA实验结果均表明Ti O2-NPs在体内减少了肠道粘液含量,诱导了肠道粘液屏障损伤。体外实验证明Ti O2-NPs通过降低Muc2基因的表达和吸附粘蛋白的方式降低了肠道粘液的含量。肠道通透性实验进一步说明Ti O2-NPs损伤了肠道屏障功能。（4）探究了Ti O2-NPs在体内改变肠道菌群的作用机制。16S r DNA测序结果表明Ti O2-NPs在体外和体内诱导的肠道菌群变化不完全一致。而且,抗生素清除肠道菌群后,Ti O2-NPs诱导的肠道粘液屏障损伤依然存在,说明Ti O2-NPs诱导的肠道粘液屏障损伤不依赖于肠道菌群。这些结果间接说明Ti O2-NPs诱导的肠道粘液含量减少可能是其在体内诱导肠道菌群变化的机制之一。（5）此外,本研究还观察了持续4个月每日经口摄入40 mg/kg食品级Ti O2（E171）对高胆碱西式饮食（High-choline western diet,HCWD）诱导动脉粥样硬化的影响,发现食品级Ti O2通过增加肠道菌群代谢胆碱为三甲胺（Trimethylamine,TMA）的方式加剧了高胆碱西式饮食诱导动脉粥样硬化的进展。16S r DNA测序结果表明E171在高胆碱西式饮食APOE敲除(APOE-/-)小鼠中富集了表达胆碱-TMA裂解酶Cut C/D的细菌,这些细菌增加了胆碱向TMA和氧化三甲胺（Trimethylamine N-oxide,TMAO）的转化,抑制了胆固醇的代谢,加剧了高胆碱西式饮食诱导的动脉粥样硬化。综上所述,本研究探究了Ti O2-NPs对高脂饮食诱导肥胖的影响,发现Ti O2-NPs经口摄入诱导了肠道粘液屏障损伤和肥胖相关的肠道菌群变化,这二者共同促进了肠道和系统炎症的发生,进而加剧了高脂饮食诱导的肥胖。此外,本研究发现E171可以通过诱导肠道菌群失调增强胆碱/TMA/TMAO代谢通路,加剧高胆碱西式饮食诱导的动脉粥样硬化。本研究说明广泛存在于环境和食品中的Ti O2可能是肥胖和动脉粥样硬化的危险因素,这为近几十年这两种慢性疾病的流行提供了新的解释。此外,本研究也提示今后的纳米毒性研究需要关注其对慢性疾病群体的影响。