[科普中國(guó)]-n-3多不飽和脂肪酸

簡(jiǎn)介

脂肪酸與維生素、氨基酸一樣，是人體必需的營(yíng)養(yǎng)素，尤其是不飽和脂肪酸具有廣泛而重要的生物學(xué)功能。根據(jù)不飽和脂肪酸分子的甲基端起第一個(gè)不飽和雙鍵所聯(lián)結(jié)的碳原子在碳鏈中的位置不同，分為n-3、n-6、n-7、n-9等，其中具有重要生物學(xué)功能的通常是n-3組和n一6組。n-3多不飽和脂肪酸(PUFAs)屬長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸(長(zhǎng)鏈具有18—22個(gè)碳原子)，主要包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。n-3PUFA脅主要來(lái)源于海洋生物或深海魚類，如沙丁魚、鮭魚、青魚、鯖魚等。n-3 PUFAs在人體不能合成，可由魚肉和魚油直接供給，也可由攝人的α-亞麻酸(ALA)轉(zhuǎn)變而來(lái)。

目前，n-3 PUFAs的研究已成為營(yíng)養(yǎng)生化研究熱點(diǎn)之一，從基礎(chǔ)到臨床，內(nèi)容包括如調(diào)控基因表達(dá)、維持細(xì)胞因子和脂蛋白平衡、抗心血管疾病、促進(jìn)生長(zhǎng)發(fā)育等2。

來(lái)源亞麻籽、胡桃仁及其種子油中含極豐富的ALA，芥末籽油、大豆油中ALA含量也較多，橄欖油以及花椰菜中含量相對(duì)較少。魚油和較肥的魚類是EPA和DHA的主要來(lái)源。

人類及其他哺乳動(dòng)物可以通過(guò)體內(nèi)一系列去飽和酶（加雙鍵）和碳鏈延長(zhǎng)酶（加二碳單位）反應(yīng)，利用ALA合成EPA和DHA。但轉(zhuǎn)化效率較低，且ALA不能在體內(nèi)合成，必需通過(guò)食物攝入。3

功能細(xì)胞膜是由脂類構(gòu)成的雙分子層結(jié)構(gòu)，膜脂類具有親水和疏水的兩部分，親水端暴露在膜的外表面，疏水端位于膜內(nèi)，為脂肪酸．脂肪酸分為飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸．自然界中，不飽和脂肪酸多含2個(gè)以上的雙鍵，稱多不飽和脂肪酸，由于多不飽和脂肪酸中雙鍵位置的不同，其構(gòu)型則完全不同、功能也不同．因此，細(xì)胞膜中脂肪酸成分的不同，直接影響著細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)、流動(dòng)性和通透性，影響著膜上功能蛋白的構(gòu)象和功能發(fā)揮。

（1）α-亞麻酸（AIpha-linolenic acid，ALA）ALA的主要功能在于它是n-3多不飽和脂肪酸（EPA、DHA）合成前體。

（2）二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid，EPA），是一類重要的多聚不飽和脂肪酸化學(xué)信使物，在免疫和炎癥反應(yīng)上起至關(guān)重要的作用。

（3）二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid，DHA）。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示，DHA是視網(wǎng)膜正常發(fā)育和發(fā)揮其正常功能所必需的。大腦和神經(jīng)組織中DHA含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于機(jī)體其他組織，對(duì)神經(jīng)功能發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。

（4）二十二碳五烯酸（Docosapentaenoic acid，DPA），是ALA在體內(nèi)生成EPA和DHA的中間產(chǎn)物，對(duì)人體而言不具有生理活性。Simon（1995）觀察到血漿磷脂中DPA的水平與冠心病的發(fā)病率呈反比，推測(cè)DPA對(duì)冠心病具有潛在的抑制作用。

與人體健康增加n-3多不飽和脂肪酸攝取量可以促進(jìn)嬰幼兒視網(wǎng)膜、大腦和神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育；n-3多不飽和脂肪酸通過(guò)各種途徑抑制炎癥的發(fā)生，降低糖尿病患者血清LDL-C和TG水平，抑制體外培養(yǎng)的乳腺、前列腺和結(jié)腸癌細(xì)胞增生，促進(jìn)細(xì)胞凋亡。

新英格蘭雜志2013年5月9日發(fā)表一項(xiàng)納入12513例存在心血管風(fēng)險(xiǎn)因子或動(dòng)脈硬化的人群，結(jié)果并未發(fā)現(xiàn)n-3多不飽和脂肪酸能降低心血管死亡率或發(fā)病率。4

對(duì)免疫功能的影響研究發(fā)現(xiàn)，n-3 PUFAs可以抑制機(jī)體的免疫功能，對(duì)多種免疫細(xì)胞的功能具有調(diào)節(jié)作用

①對(duì)中性粒細(xì)胞功能的影響。給志愿者每天口服小劑量的EPA和DHA，4周后其中性粒細(xì)胞磷脂EPA和DHA的含量即可明顯上升，但對(duì)中性粒細(xì)胞的趨化作用和過(guò)氧化物的生成量無(wú)明顯的影響

②對(duì)T淋巴細(xì)胞功能的影響。Arrington等通過(guò)離體和載體試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，DHA可以明顯抑制T細(xì)胞IL-2的分泌。有人利用高表達(dá)TCR的轉(zhuǎn)基因小鼠的T細(xì)胞，來(lái)觀察不飽和脂肪酸對(duì)淋巴細(xì)胞的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)n-3 PUFA可以明顯降低抗原特異性的CD4 T淋巴細(xì)胞的增生性反應(yīng)(下降50%)和IL-2產(chǎn)量(下降33%)，而對(duì)非特異性T淋巴細(xì)胞的增生性反應(yīng)和IL-2產(chǎn)生無(wú)明顯影響。

③對(duì)樹突狀細(xì)胞功能的影響。Sanderson P等發(fā)現(xiàn)n-3 PUFAs明顯下調(diào)大鼠樹突狀細(xì)胞的CD18、CD54、CD11a及MHC等表型，抗原呈遞功能也受到明顯影響。

④對(duì)單核-巨噬細(xì)胞功能的影響。Mayer等發(fā)現(xiàn)n-3 PUFAs的輸注可以明顯提高血漿中游離脂肪酸和單核細(xì)胞脂質(zhì)池中n-3和n-6的比例，明顯抑制單核細(xì)胞在受到內(nèi)毒素刺激時(shí)TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8等細(xì)胞因子的釋放2。

對(duì)惡性腫瘤的作用流行病學(xué)資料顯示，惡性腫瘤的發(fā)生與攝入脂肪的種類和數(shù)量關(guān)系密切，飽和脂肪酸和動(dòng)物脂肪的高攝人會(huì)增加患結(jié)腸癌、乳腺癌、前列腺癌的危險(xiǎn)性，而經(jīng)常食用富含n-3 PUFAs的深海魚及其他海產(chǎn)品的人群發(fā)生惡性腫瘤的危險(xiǎn)性明顯降低。實(shí)驗(yàn)研究也發(fā)現(xiàn)。n-3 PUFAs能抑制腫瘤的生長(zhǎng)、侵襲及轉(zhuǎn)移，增強(qiáng)某些抗癌藥物的療效，改善癌性惡病質(zhì)狀況，延長(zhǎng)荷瘤宿主的生存時(shí)間2。

降低心血管疾病危險(xiǎn)n-3 PUFAs中DHA經(jīng)口服吸收后，迅速進(jìn)入細(xì)胞膜，成為膜磷脂的基本成分，膜磷脂中花生四烯酸(AA)含量減少，因而對(duì)血小板聚集有強(qiáng)烈作用的TXA2的生成也減少；EPA和DHA參與前列腺素合成代謝，對(duì)血小板有強(qiáng)抑制作用的前列環(huán)素I3(PGl3)的產(chǎn)生增加。據(jù)國(guó)外最新的流行病學(xué)和臨床試驗(yàn)提供的數(shù)據(jù)，n-3 PUFA的攝取量和CHD發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)，40—80歲的男性攝取較多魚肉可降低心臟猝死的危險(xiǎn)，其中一項(xiàng)研究報(bào)告指出，魚類攝食量與心源性猝死下降相關(guān)。報(bào)告對(duì)22000例男性進(jìn)行了為期20年的跟蹤研究，針對(duì)健康男性及心血管疾病猝死男性病例進(jìn)行分析，結(jié)果無(wú)論是在對(duì)年齡和吸煙狀態(tài)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)的分析中，還是在多元變量分析中，n-3 PUFA的水平都與猝死危險(xiǎn)呈顯著負(fù)相關(guān)2。

其他n-3 PUFAs對(duì)糖尿病有治療的作用。實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)n-3 PUFAs增加大鼠和Ⅱ型糖尿病人胰島素的敏感性。

n-3 PUFAs對(duì)其他精神疾病也有治療作用。一組雙盲試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)。n-3 PUFAs在預(yù)防雙相躁狂精神病方面有明顯的治療效果而且無(wú)明顯不良反應(yīng)。

n-3 PUFA還有改善腦功能、開發(fā)嬰兒智力、抗衰老以及維持腦的高級(jí)功能等作用。n-3 PUFAs特別是DHA是人腦和視網(wǎng)膜脂質(zhì)的主要組成部分，它的缺乏可導(dǎo)致學(xué)習(xí)能力低下，影響視力。目前，研究DHA對(duì)嬰幼兒智力發(fā)育的影響和對(duì)早老性癡呆癥的預(yù)防及治療作用是國(guó)內(nèi)外研究熱點(diǎn)之一2。

此外，n-3PUFAs還具有抗炎作用，對(duì)外科免疫營(yíng)養(yǎng)支持的作用等。n-3 PUFAs是細(xì)胞膜的主要成分，可以維持胞膜的流動(dòng)性，參與大多數(shù)細(xì)胞的生物過(guò)程，臨床將其作為長(zhǎng)鏈或中長(zhǎng)鏈脂肪乳劑的添加劑。

進(jìn)展在報(bào)道的乳腺癌、大腸癌和前列腺癌中，脂肪酸的攝入量不均衡是一個(gè)主要的危險(xiǎn)因素。高水平攝入n-6多聚不飽和脂肪酸(n-6 polyunsaturated fatty acids，n-6 PUFAs)，尤其是同時(shí)伴有低水平攝入n-3多聚不飽和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids，n-3PUFAs)，會(huì)明顯增加患乳腺癌、大腸癌和前列腺癌的危險(xiǎn)性。研究表明，對(duì)于維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)和正常生長(zhǎng)起關(guān)鍵作用的是n-6/n-3 PUFAs的比例。正常細(xì)胞的細(xì)胞膜和細(xì)胞器n-6/n-3 PUFAs的比例約為1:1。截至2013年，大部分西方國(guó)家人民體內(nèi)n-6/n-3 PUFAs的比例超過(guò)18:1，由此引發(fā)多種細(xì)胞和機(jī)體功能障礙，甚至癌癥。這主要由于哺乳動(dòng)物體內(nèi)缺乏合成n-3 PUFAs前體的酶，也缺乏能將n-6 PUFAs轉(zhuǎn)化為n-3 PUFAs的酶。

前沿C.elegansfat-1基因來(lái)源于小秀麗線蟲(Caenorhabdit elegans)，翻譯產(chǎn)物是n-3 PUFAs脫氧酶。n-3 PUFAs脫氫酶以n-6 PUFAs為底物進(jìn)行脫氫反應(yīng)，生成相應(yīng)的n-3 PUFAs，改變細(xì)胞膜n-6/n-3 PUFAs的比例，優(yōu)化來(lái)源于n-6 PUFAs的類花生酸的組成。體外實(shí)驗(yàn)表明，C.elegans fat-1 cDNA的表達(dá)可促進(jìn)腫瘤細(xì)胞凋亡，抑制腫瘤細(xì)胞增殖，并可下調(diào)與腫瘤細(xì)胞黏附和轉(zhuǎn)移相關(guān)基因的表達(dá)。此基因的抗腫瘤機(jī)制不甚明確，可能是通過(guò)改變細(xì)胞n-6/n-3 PUFAs的比例從而觸發(fā)了下游的抗腫瘤機(jī)制。

Kang等人利用基因工程技術(shù)將C.elegans fat-1基因植入小鼠體內(nèi)，可將小鼠體內(nèi)的n-6脂肪酸轉(zhuǎn)化為n-3脂肪酸，使它們的比例從20～50下降到約為1。

葛銀林等的研究證明了在體外人類乳腺癌細(xì)胞MCF-7 中。編碼n-6脂肪酸脫氧酶的fat-1基因能有效地異源表達(dá)，結(jié)果導(dǎo)致MCF-7細(xì)胞的凋亡增加和增殖減少。