Употребление искусственных подсластителей (АСВ) в различных продуктах питания и напитках связано с повышенным риском сердечно-сосудистых заболеваний (ССЗ). Однако молекулярные механизмы, лежащие в основе ССЗ, связанных с АСВ, остаются неизвестными. Здесь мы показываем, что потребление 0,15% аспартама (APM) заметно увеличивало секрецию инсулина у мышей и обезьян. Двусторонняя поддиафрагматическая ваготомия (СДВ) устраняла повышенный уровень инсулина в крови, что свидетельствует о решающей роли парасимпатической активации в регуляции секреции инсулина. Непрерывное введение мышам ApoE−/− APM усугубляло образование и рост атеросклеротических бляшек по инсулинозависимому механизму. Имплантация инсулиновой помпы с замедленным высвобождением инсулина мышам ApoE-/- усугубляла атеросклероз. Профилирование экспрессии всего генома показало, что хемокин CX3CL1 является наиболее активируемым геном в стимулированных инсулином артериальных эндотелиальных клетках. Специфическая делеция рецептора CX3CL1, гена Cx3cr1, в моноцитах/макрофагах полностью устранила атеросклероз, усугубляемый APM. Наши результаты раскрывают новый механизм атеросклероза, связанного с APM, и терапевтическое воздействие на сигнальную ось эндотелий CX3CL1-макрофаги CX3CR1 обеспечивает подход к лечению атеросклеротических ССЗ.