n-3 PUFAs对脂质代谢和炎症-免疫的调节机制

n-3多不饱和脂肪酸(n-3 PUFAs)是一种重要的营养物质,其具有多种生理作用,可作为一种基因表达的调控物直接和独立地调控基因表达,并广泛地影响着动物体内有关代谢及生理病理现象。主要从调节机制方面对n-3 PUFAs对机体脂质代谢和炎症-免疫的影响进行综述。     

fat-1转基因动物研究进展

转染秀丽隐杆线虫fat-1基因后的哺乳动物具备了将n-6多不饱和脂肪酸(PUFAs)转化为n-3 PUFAs的能力,可降低动物机体的n-6/n-3 PUFAs比例.n-3 PUFAs有益于人类健康,可减少多种相关疾病发生的风险,但人体内不能合成n-3 PUFAs,其必须依赖于富含n-3 PUFAs的食品,fat-1转基因动物将成为人类必需的n-3 PUFAs的重要来源.对fat-1及其转基因动物的研究现状进行综述.     

Fat-1基因在n-3多不饱和脂肪酸功能研究中的应用

n-3多不饱和脂肪酸是机体脂肪酸成分之一,维持体内合理的n-3多不饱和脂肪酸比例具有重要的生理意义。但n-3多不饱和脂肪酸在大多数动物体内不能合成,只能从食物中补充。fat-1基因的出现改变了这一现状,它可以将多不饱和脂肪酸从n-6形式转化为n-3形式。文章综述了n-3多不饱和脂肪酸的功能,并介绍了fat-1基因的功能及转fat-1基因动物在n-3多不饱和脂肪酸功能研究上的应用。     

n-3多不饱和脂肪酸调节饮食诱导肥胖大鼠miRNA表达变化

目的：研究n-3多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids,PUFA）饮食对饮食诱导肥胖大鼠的miR NA表达影响。方法：将10只饮食诱导肥胖（diet induced obese,DIO）大鼠随机分成两组：n-3PUFA添加组和安慰剂添加组（对照组）;每周记录两组老鼠的体重、体长和进食量。对外周血miR NA的表达并进行分析和预测。结果：两组老鼠Lee指数有统计学差异（P〈0.05）;与对照组相比,在n-3组的外周血单核细胞中,29个miR NA上调,31个下调;其中rno-miR-200和rno-miR-211的表达量上调,rno-miR-29b和rno-miR-92b的表达量下调,其靶基因预测结果与神经营养因子,脂肪细胞因子,趋化因子和胰岛素信号通路有关。结论：n-3PUFA能够调节DIO大鼠的miR NA水平,其中有些与脂肪代谢相关。     

n-3多不饱和脂肪酸调节饮食诱导肥胖大鼠miRNA表达变化(英文)

目的:研究n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)饮食对饮食诱导肥胖大鼠的miR NA表达影响。方法:将10只饮食诱导肥胖(diet induced obese,DIO)大鼠随机分成两组:n-3PUFA添加组和安慰剂添加组(对照组);每周记录两组老鼠的体重、体长和进食量。对外周血miR NA的表达并进行分析和预测。结果:两组老鼠Lee指数有统计学差异(P0.05);与对照组相比,在n-3组的外周血单核细胞中,29个miR NA上调,31个下调;其中rno-miR-200和rno-miR-211的表达量上调,rno-miR-29b和rno-miR-92b的表达量下调,其靶基因预测结果与神经营养因子,脂肪细胞因子,趋化因子和胰岛素信号通路有关。结论:n-3PUFA能够调节DIO大鼠的miR NA水平,其中有些与脂肪代谢相关。     

n-3多不饱和脂肪酸通过增加肝脏脂氧素A_5含量改善高同型半胱氨酸血症引起的肝脏脂肪变性

非酒精性脂肪性肝脏疾病与高同型半胱氨酸血症(hyperhomocysteinemia, HHcy)均为世界范围内的重要健康问题,二者发病密切相关。我们前期报道了HHcy引起脂肪肝的作用机制,但n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acid, n-3PUFA)在其中的作用尚未有明确报道。本研究通过给予6周龄C57BL/6雄性小鼠高蛋氨酸饮食(2%highmethioninediet,HMD),通过ELISA技术检测血浆同型半胱氨酸的水平,以明确HHcy模型的建立。同时添加或不添加n-3PUFA喂养,以明确n-3 PUFA在HHcy引起肝脏脂肪变性中的作用及机制。结果显示,n-3 PUFA显著改善了HHcy引起的肝脏脂质沉积。qRTPCR分析发现n-3 PUFA抑制了HHcy诱导的脂肪酸摄取关键基因Cd36的表达。进一步分析发现Cd36的表达降低与n-3 PUFA引起的芳香烃受体(aryl hydrocarbon receptor, Ahr)活性抑制相关。利用PUFA靶向代谢组学分析发现,与HMD组相比,n-3 PUFA明显增加了肝脏二十碳五烯酸代谢产物脂氧素A5 (lipoxin A5, LXA_5)的含量。用LXA_5处理分离的原代肝细胞,阻断了同型半胱氨酸诱导的Cd36表达上调和Ahr激活,减轻了脂质沉积。以上结果表明,n-3 PUFA通过增加肝脏LXA_5的含量,抑制HHcy引起的Ahr-Cd36信号通路的激活,改善肝脏的脂肪变性。本研究结果预期可为非酒精性脂肪性肝脏疾病的临床治疗开辟新的途径。     

水生动物脂肪酸延长酶基因研究进展

多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)对人类具有重要的生理作用,但由于人类缺乏从头合成这些脂肪酸的能力,而必须从食物中获得,鱼类等水生动物中二十碳五烯酸(20:5n-3,EPA)和二十二碳六烯酸(22:6n-3,DHA)等多不饱和脂肪酸含量丰富,从而使得鱼类等水生动物成为人们获得PUFAs的主要途径。鱼类等水生动物体内PUFAs的合成是在一系列去饱和酶和延长酶的作用下实现的,其中长链脂肪酸延长酶是合成PUFAs必不可少的一类关键酶。本研究总结了水生动物长链多不饱和脂肪酸合成的过程,综述了水生动物中脂肪酸延长酶基因的研究进展和未来的发展方向。     

膳食中高n-6/n-3多不饱和脂肪酸比值对小鼠肠道菌群的影响

目的:探讨小鼠膳食中高n-6/n-3多不饱和脂肪酸比值对肠道菌群的影响。方法:随机选取健康的30只C57/B6小鼠分为对照组(基础饲料)、花生四烯酸组(基础饲料+10%花生四烯酸)、鱼油组(基础饲料+10%鱼油)。喂食16周,16周后提取小鼠肠道菌群宏基因组DNA,采用Roche 454测序技术对肠道菌群16Sr RNA基因V3-V5区域进行测序,对菌群的组成结构以及含量的变化进行分析。结果:花生四烯酸组小鼠体内厚壁菌门的含量达到(55.3±5.26)%,与对照组小鼠体内厚壁菌门的含量(30.23±8.75)%相比显著性升高(P0.05)。并且花生四烯酸组小鼠体内变形菌门的含量(3±0.762)%与对照组(1.5±0.265)%相比也显著性上升(P0.05)。结论:膳食中高n-6/n-3多不饱和脂肪酸比值会造成小鼠体内肠道菌群组成结构的失衡,导致厚壁菌门以及变形菌门的含量上升。     

n-3脂肪酸代谢产物抗炎作用的研究进展

炎症反应是机体正常组织对感染和损伤的应答,然而过度的炎症反应往往会引起急性和慢性疾病的发生.最近研究发现,由n-3多不饱和脂肪酸二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸代谢产生的resolvins和protectins两类化合物,具有很强的抗炎和炎症修复活性.综述了resolvins和protectin D1的来源、抗炎作用和抗炎机制,为进一步开展n-3多不饱和脂肪酸及其代谢产物的抗炎作用研究、为炎症的防治提供新的思路.     

改变细胞膜的脂肪酸组成可促进乳腺癌细胞凋亡

目的: 研究n-6脂肪酸脱氢酶 fat-1基因在人乳腺癌细胞内的表达,改变细胞膜脂肪酸组成,对乳腺癌细胞的凋亡作用。方法: 构建含有fat-1 基因的重组腺病毒载体 (Ad.GFP.fat-1),通过包装细胞系（293）产生的腺病毒,感染人乳腺癌细胞MCF-7。提取细胞的总RNA,以fat-1的反义mRNA 作探针,用Northern Blot检测fat-1 基因在MCF-7细胞内的表达。MTT法分析fat-1 基因对MCF-7细胞增殖的影响,凋亡染色试剂盒检测细胞的凋亡。气相色谱仪分析对MCF-7细胞的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs含量影响。结果: 通过基因重组技术,得到预期的重组病毒;fat-1 基因在人乳腺癌细胞MCF-7 中能有效异源表达,2天后,可检测到fat-1 mRNA的条带。与对照细胞相比,fat-1基因有效地抑制了MCF-7细胞的增殖（23%,p<0.05）,促进了凋亡（增加35%）;同时降低了人乳腺癌细胞MCF-7细胞膜n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率。结论: 腺病毒介导的fat-1 基因能在人乳腺癌细胞MCF-7内有效异源表达,且抑制了MCF-7细胞的增殖。机理为降低了细胞膜的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率。     

n-3、n-6PUFA高脂饮食对SD大鼠肝脏胆固醇合成相关基因表达影响

目的探讨n-3、n-6多不饱和脂肪酸(PUFA)高脂饮食对SD大鼠肝脏Srebp2及Hmgcr表达的影响。方法 SD大鼠随机分为3组,分别为对照组(NC)、n-3 PUFA组(TUF)及n-6 PUFA组(SUF),8周后测量血清总胆固醇(TCH)水平,实时定量PCR检测Srebp2及Hmgcr基因表达,Western blotting检测SREBP2及HMGCR蛋白表达。结果 TUF组、SUF组血清TCH含量均显著降低(P<0.001),TUF组最低。TUF组、SUF组Srebp2及Hmgcr基因表达水平均显著增高(P=0.007,P=0.012),SUF组Srebp2最高,TUF组Hmgcr最高。TUF组HMGCR蛋白表达显著高于NC组及SUF组,SUF组与NC组差异无显著性;三组SREBP2蛋白表达。结论 n-3、n-6PUFA降低血清胆固醇不是通过抑制Srebp2及Hmgcr表达实现的。     

细胞膜脂肪酸组成改变促进乳腺癌细胞凋亡的研究

目的:研究n-6脂肪酸脱氢酶fat-1基因在人乳腺癌细胞内的表达,改变细胞膜脂肪酸组成,对乳腺癌细胞的凋亡作用.方法:构建含有fat-1基因的重组腺病毒载体(Ad.GFP.fat-1),通过包装细胞系(293)产生的腺病毒,感染人乳腺癌细胞MCF-7.提取细胞的总RNA,以fat-1的反义mRNA作探针,用Northern blot检测fat-1基因在MCF-7细胞内的表达.MTT法分析fat-1基因对MCF-7细胞增殖的影响,凋亡染色试剂盒检测细胞的凋亡.气相色谱仪分析对MCF-7细胞的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs含量影响.结果:通过基因重组技术,得到预期的重组病毒;fat-1基因在人乳腺癌细胞MCF-7中能有效异源表达,2d后,可检测到fat-1 mRNA的条带.与对照细胞相比,fat-1基因有效地抑制了MCF-7细胞的增殖(23%,p＜0.05),促进了凋亡(增加35%);同时降低了人乳腺癌细胞MCF-7细胞膜n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率.结论:腺病毒介导的fat-1基因能在人乳腺癌细胞MCF-7内有效异源表达,且抑制了MCF-7细胞的增殖.机理为降低了细胞膜的n-6 PUFAs/n-3 PUFAs的比率.     

n-3多不饱和脂肪酸与2型糖尿病关系的研究进展

综述了n-3多不饱和脂肪酸是否可以减少或延缓健康人群发生糖尿病及其血管并发症的风险,以及2型糖尿病患者中外源性n-3多不饱和脂肪酸的摄入是否可以改善胰岛素抵抗和降低心血管疾病并发症的发生发展的临床研究进展,从而探索其在医学营养治疗学中的应用价值。     

西南大西洋春夏季阿根廷无须鳕脂肪酸组分的时空特性

阿根廷无须鳕(Merluccius hubbsi)是西南大西洋较为重要的鱼种,具较高的商业价值,为底拖网渔业的主要捕捞对象。本研究利用气相色谱质谱联用仪测定了阿根廷无须鳕肌肉组织脂肪酸组成,探究各脂肪酸含量,包括饱和脂肪酸(SFA)、单不饱和脂肪酸(MUFA)和多不饱和脂肪酸(PUFA)随体长、月份和纬度的变化。结果表明:各类脂肪酸含量高低次序依次为∑PUFA∑SFA∑MUFA;主要脂肪酸包括C22:6n3(DHA)、C16:0、C18:1n9c、C20:5n3(EPA)和C18:0,其中DHA的含量最高,占总脂肪酸含量的35.27%;高PUFA/SFA表明阿根廷无须鳕肌肉可作为PUFA的补充原料;∑SFA和∑PUFA在小体长组个体中(20.1~30.0 cm)的含量较高,特别是DHA和EPA,使得n-3/n-6增加,说明相对较大个体而言,小个体阿根廷无须鳕的营养价值更高;除n-3/n-6外,其余脂肪酸含量均无显著的月份差异;1月最高的n-3/n-6说明肌肉组织在该月份具有较高的营养价值。鱼体各脂肪酸含量随纬度和表温变化不明显。     

饲料中不同脂肪源对黄鳝生长和组织中脂肪酸含量的影响

用6种不同脂肪源:鱼油(FO)、亚麻油(LO)、大豆油(SO)、二十碳四稀酸(ARA)+花生油(APO)、花生油(PO)和猪油(PL),配制了6组含脂量为8%的等氮(44%粗蛋白)、等能(19.4 MJ/kg)饲料,喂养黄鳝10周后,其结果显示:饲料中不同脂肪源对黄鳝的生长有影响。PO组的特定生长率(SGR)最低,显著低于SO、FO组(P<0.05);SO组的SGR显著高于除FO组之外的其他各组(P<0.05)。黄鳝组织中的18:3n-3和18:2n-6含量与饲料中的对应脂肪酸含量呈线性相关,缺乏ARA的试验组黄鳝各组织中ARA的含量与饲料中的18:2n-6含量存在弱的线性相关;但在各组织中ARA的含量均显著低于APO组(P<0.05)。缺乏二十碳五烯酸(EPA)、二十二碳六烯酸(DHA)的LO、SO、PL、PO各组,卵巢中的EPA和DHA含量与饲料中的18:3n-3含量呈对数函数相关;但在各组织中EPA、DHA的含量均显著低于FO组(P<0.05)。结果表明n-3多不饱和脂肪酸(PUFA)是黄鳝生长重要的脂肪酸,黄鳝生长需要一个适宜的n-6/n-3比值;大豆油、亚麻油、猪油替代鱼油可基本满足黄鳝生长对脂肪酸的需要,其中以大豆油最佳。黄鳝可合成长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFA),但合成LC-PUFA的量有限。     

n-3PUFA对高脂SHR 大鼠血压及血浆游离脂肪酸谱的影响

目的:观察高饱和脂肪酸及n-3多不饱和脂肪酸饮食后对自发性高血压大鼠血压、静息心率、体重、血脂、血糖及游离脂肪酸谱的影响。方法:选择8周龄雄性自发性高血压大鼠(SHR)30只和同龄对照大鼠(WKY)30只,随机分为6组:SHR、WKY普通饲料组各10只,SHR、WKY高脂组各10只,SHR、WKY高脂加鱼油饮食组各10只,持续喂养至16周龄。干预期间每两周测定血压和体重,干预前后测定静息心率、血脂、血糖及血浆游离脂肪酸谱。结果:(1)血压和静息心率的变化:SHR大鼠高脂饮食组较普食组血压水平显著性增高,而高脂加鱼油饮食组较高脂饮食组血压水平显著性减低;WKY大鼠高脂饮食组较普食组血压水平显著性增高,而高脂加鱼油饮食组较高脂饮食组血压水平显著性减低;SHR大鼠高脂饮食组较普食组静息心率显著性增高(P=0.007),而高脂加鱼油饮食组较高脂饮食组静息心率有下降趋势,但差异无显著性(P=0.125),WKY大鼠静息心率各组间无明显差异。(2)血浆游离脂肪酸谱:与WKY大鼠比较,SHR大鼠中亚麻酸(Linolenic acid,ALA)、花生四烯酸(Linoleic Acid,AA)与n-6多不饱和脂肪酸(n-6 polyunsaturated fatty acids,n-6PUFA含量增高,高脂饮食增加了饱和脂肪酸(Saturated fatty acid,SFA),有显著差异(P0.05),高脂鱼油组二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic acid,DHA)及二十碳五烯酸(Docosapentaenoic acid,EPA)增加导致n-3多不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids,n-3PUFA)含量增加(P0.05),SHR大鼠高脂鱼油组亚油酸(Linoleic Acid,LA)、AA含量减低(P0.05)。结论:膳食补充n-3PUFA可能通过影响交感神经活性和血浆脂肪酸谱的组成而改善高饱和脂肪酸所致SHR大鼠的血压升高。     

混合植物油替代鱼油对中华绒螯蟹成体雄蟹常规成分和脂肪酸组成的影响

为研究育肥饲料中混合植物油替代鱼油对中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)成体雄蟹常规成分和脂肪酸组成的影响,采用豆油和菜籽油混合物替代鱼油制成5种不同鱼油替代水平(0%、25%、50%、75%和100%)的等氮等脂育肥饲料(分别记为1#~5#饲料组)饲喂雄蟹,测定5组雄蟹肝胰腺、肌肉和性腺中的常规成分和脂肪酸组成,并对实验数据进行方差分析。结果显示:(1)饲料1#组性腺灰分含量显著高于饲料4#和5#组(P0.05),但各组性腺中的水分、总脂和蛋白含量均无显著差异(P0.05);饲料1#组肝胰腺中的水分和灰分最高,但其总脂含量低于其他组,各组肝胰腺的蛋白含量无显著差异(P0.05);除1#饲料组外,肌肉中的总脂和灰分含量随鱼油替代水平的升高而显著上升(P0.05),而水分和蛋白含量均无显著差异(P0.05)。(2)各饲料组精巢中总饱和脂肪酸(∑SFA)、总多不饱和脂肪酸(∑PUFA)和总高度不饱和脂肪酸(∑HUFA)含量无显著差异(P0.05),其总n-6多不饱和脂肪酸(∑n-6PUFA)含量随鱼油替代水平升高而升高,而总n-3多不饱和脂肪酸(∑n-3PUFA)含量和∑n-3PUFA/∑n-6PUFA比值呈显著下降趋势(P0.05)。(3)肝胰腺中∑n-3PUFA和∑HUFA含量具有显著的组间差异,且均以饲料3#组最高。但各组的∑PUFA和∑n-6PUFA含量差异并不显著(P0.05)。(4)肌肉中大部分脂肪酸组成无显著差异,仅∑n-6PUFA含量随鱼油替代水平升高而升高。综上,中华绒螯蟹育肥饲料中植物油(豆油与菜籽油含量为1︰1)替代鱼油对成体雄蟹可食组织中水分和蛋白含量并无显著影响,但会对其脂肪酸组成造成显著的影响,50%的鱼油替代水平有利于雄蟹肝胰腺和肌肉中的脂肪沉积。     

过表达ω-3多不饱和脂肪酸脱氢酶基因fat-1保护小鼠胚胎成纤维细胞避免凋亡

由于膳食原因,人体摄入ω-6PUFAs/ω-3PUFAs比例过高,脂类代谢严重失衡.鉴于ω-3PUFAs获取困难而且人体无催化ω-6PUFAs向ω-3PUFAs转化的ω-3多不饱和脂肪酸脱氢酶,本研究体外扩增来源于秀丽线虫(Caenorhabditis elegans)的ω-3多不饱和脂肪酸脱氢酶基因（fat-l）cDNA,构建了真核表达载体pEGFPC1-fat-1,将该基因转染入小鼠胚胎成纤维细胞;激发荧光与RT-PCR方法检测转染pEGFPC1-fat-1细胞表达该基因,气相色谱分析显示该转染细胞中ω-6PUFAs/ω-3PUFAs的比例降低;细胞抑制率实验显示转染细胞的MTT吸光值升高（P <0.05）;双染法流式细胞仪分析转染细胞凋亡降低,结果表明fat-1基因即使在高浓度ω-6PUFAs的细胞毒作用下,依然能够发挥将ω-6PUFAs脱氢转化为与ω-3PUFAs的生理功能,抑制3T3细胞凋亡,促进细胞生长增殖,实现了较强的细胞保护功能.     

鱼油改善肠道菌群与宿主互作失调并维持缓解小鼠肠炎

n-3多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids, PUFAs)在控制溃疡性结肠炎(ulcerative colitis, UC)发生、发展中发挥积极作用,但其作用机制尚不十分明确。本研究利用葡聚糖硫酸钠(dextran sulfate sodium, DSS)诱导的急慢性肠炎小鼠模型,比较鱼油(主要成分为n-3 PUFAs)对急慢性期肠炎小鼠的影响。将60只8周龄的C57BL/6J随机分为6组,每组10只。与模型组相比,鱼油能有效恢复维持缓解鱼油组(400 mg/kg·bw)小鼠体重(P<0.05),降低疾病活动指数(P<0.05)。结肠组织脂肪酸谱分析发现,鱼油干预可显著提高小鼠结肠中n-3 PUFAs含量(P<0.01),特别是EPA含量(P<0.01)。组织病理学评分显示,鱼油能有效改善慢性期肠炎小鼠结肠长度(P<0.01)、结肠水肿程度及组织病理学病变(P<0.05)。血清中炎症因子检测发现,促炎因子IL-1β、TNF-α和IL-6水平显著降低(P<0.01),抗炎因子IL-10水平显著提高(P<0.05)。粪便16S rRNA测序发现,鱼油能显著提高维持缓解期肠炎小鼠粪便中产丁酸盐菌群(Clostridiales)(P<0.05)和益生菌(Bifidobacteriales)的相对丰度(P<0.01),下调需氧菌、兼性厌氧菌和致病菌比例,改善菌群糖苷生物合成与代谢和氧化磷酸化代谢障碍。与诱导缓解鱼油组(400 mg/kg·bw)相比,维持缓解鱼油组结肠中机械屏障和能量代谢相关通路蛋白质表达水平显著上调(P<0.05)。本研究明确了鱼油对维持缓解肠炎小鼠具有更强的抗炎作用,这与其有效加强慢性期肠炎小鼠机械屏障,提高粪便菌群功能与丁酸含量,进而改善肠道菌群与宿主互作失调有关。     

n-3多不饱和脂肪酸改善糖脂代谢的研究进展

糖脂代谢的稳态调控是维持机体基本生命活动的基础,糖脂代谢的紊乱与糖尿病、肥胖、脂肪肝、心血管疾病及细胞异常增殖的发生和发展密切相关。富含生物活性n-3多不饱和脂肪酸的鱼油具有调控糖脂代谢紊乱的功能,然而其作用是复杂多方面的,目前对其靶点和分子作用机制的理解尚不全面。本文结合近年来国内外的最新研究进展,综述了n-3多不饱和脂肪酸对生物体糖代谢和脂代谢的影响。