[科普中国]-n-3多不饱和脂肪酸

简介

脂肪酸与维生素、氨基酸一样，是人体必需的营养素，尤其是不饱和脂肪酸具有广泛而重要的生物学功能。根据不饱和脂肪酸分子的甲基端起第一个不饱和双键所联结的碳原子在碳链中的位置不同，分为n-3、n-6、n-7、n-9等，其中具有重要生物学功能的通常是n-3组和n一6组。n-3多不饱和脂肪酸(PUFAs)属长链不饱和脂肪酸(长链具有18—22个碳原子)，主要包括二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。n-3PUFA胁主要来源于海洋生物或深海鱼类，如沙丁鱼、鲑鱼、青鱼、鲭鱼等。n-3 PUFAs在人体不能合成，可由鱼肉和鱼油直接供给，也可由摄人的α-亚麻酸(ALA)转变而来。

目前，n-3 PUFAs的研究已成为营养生化研究热点之一，从基础到临床，内容包括如调控基因表达、维持细胞因子和脂蛋白平衡、抗心血管疾病、促进生长发育等2。

来源亚麻籽、胡桃仁及其种子油中含极丰富的ALA，芥末籽油、大豆油中ALA含量也较多，橄榄油以及花椰菜中含量相对较少。鱼油和较肥的鱼类是EPA和DHA的主要来源。

人类及其他哺乳动物可以通过体内一系列去饱和酶（加双键）和碳链延长酶（加二碳单位）反应，利用ALA合成EPA和DHA。但转化效率较低，且ALA不能在体内合成，必需通过食物摄入。3

功能细胞膜是由脂类构成的双分子层结构，膜脂类具有亲水和疏水的两部分，亲水端暴露在膜的外表面，疏水端位于膜内，为脂肪酸．脂肪酸分为饱和脂肪酸和不饱和脂肪酸．自然界中，不饱和脂肪酸多含2个以上的双键，称多不饱和脂肪酸，由于多不饱和脂肪酸中双键位置的不同，其构型则完全不同、功能也不同．因此，细胞膜中脂肪酸成分的不同，直接影响着细胞膜的结构、流动性和通透性，影响着膜上功能蛋白的构象和功能发挥。

（1）α-亚麻酸（AIpha-linolenic acid，ALA）ALA的主要功能在于它是n-3多不饱和脂肪酸（EPA、DHA）合成前体。

（2）二十碳五烯酸（Eicosapentaenoic acid，EPA），是一类重要的多聚不饱和脂肪酸化学信使物，在免疫和炎症反应上起至关重要的作用。

（3）二十二碳六烯酸（Docosahexaenoic acid，DHA）。动物实验显示，DHA是视网膜正常发育和发挥其正常功能所必需的。大脑和神经组织中DHA含量远远高于机体其他组织，对神经功能发挥着至关重要的作用。

（4）二十二碳五烯酸（Docosapentaenoic acid，DPA），是ALA在体内生成EPA和DHA的中间产物，对人体而言不具有生理活性。Simon（1995）观察到血浆磷脂中DPA的水平与冠心病的发病率呈反比，推测DPA对冠心病具有潜在的抑制作用。

与人体健康增加n-3多不饱和脂肪酸摄取量可以促进婴幼儿视网膜、大脑和神经系统发育；n-3多不饱和脂肪酸通过各种途径抑制炎症的发生，降低糖尿病患者血清LDL-C和TG水平，抑制体外培养的乳腺、前列腺和结肠癌细胞增生，促进细胞凋亡。

新英格兰杂志2013年5月9日发表一项纳入12513例存在心血管风险因子或动脉硬化的人群，结果并未发现n-3多不饱和脂肪酸能降低心血管死亡率或发病率。4

对免疫功能的影响研究发现，n-3 PUFAs可以抑制机体的免疫功能，对多种免疫细胞的功能具有调节作用

①对中性粒细胞功能的影响。给志愿者每天口服小剂量的EPA和DHA，4周后其中性粒细胞磷脂EPA和DHA的含量即可明显上升，但对中性粒细胞的趋化作用和过氧化物的生成量无明显的影响

②对T淋巴细胞功能的影响。Arrington等通过离体和载体试验发现，DHA可以明显抑制T细胞IL-2的分泌。有人利用高表达TCR的转基因小鼠的T细胞，来观察不饱和脂肪酸对淋巴细胞的影响，结果发现n-3 PUFA可以明显降低抗原特异性的CD4 T淋巴细胞的增生性反应(下降50%)和IL-2产量(下降33%)，而对非特异性T淋巴细胞的增生性反应和IL-2产生无明显影响。

③对树突状细胞功能的影响。Sanderson P等发现n-3 PUFAs明显下调大鼠树突状细胞的CD18、CD54、CD11a及MHC等表型，抗原呈递功能也受到明显影响。

④对单核-巨噬细胞功能的影响。Mayer等发现n-3 PUFAs的输注可以明显提高血浆中游离脂肪酸和单核细胞脂质池中n-3和n-6的比例，明显抑制单核细胞在受到内毒素刺激时TNF-α、IL-1、IL-6和IL-8等细胞因子的释放2。

对恶性肿瘤的作用流行病学资料显示，恶性肿瘤的发生与摄入脂肪的种类和数量关系密切，饱和脂肪酸和动物脂肪的高摄人会增加患结肠癌、乳腺癌、前列腺癌的危险性，而经常食用富含n-3 PUFAs的深海鱼及其他海产品的人群发生恶性肿瘤的危险性明显降低。实验研究也发现。n-3 PUFAs能抑制肿瘤的生长、侵袭及转移，增强某些抗癌药物的疗效，改善癌性恶病质状况，延长荷瘤宿主的生存时间2。

降低心血管疾病危险n-3 PUFAs中DHA经口服吸收后，迅速进入细胞膜，成为膜磷脂的基本成分，膜磷脂中花生四烯酸(AA)含量减少，因而对血小板聚集有强烈作用的TXA2的生成也减少；EPA和DHA参与前列腺素合成代谢，对血小板有强抑制作用的前列环素I3(PGl3)的产生增加。据国外最新的流行病学和临床试验提供的数据，n-3 PUFA的摄取量和CHD发病率呈负相关，40—80岁的男性摄取较多鱼肉可降低心脏猝死的危险，其中一项研究报告指出，鱼类摄食量与心源性猝死下降相关。报告对22000例男性进行了为期20年的跟踪研究，针对健康男性及心血管疾病猝死男性病例进行分析，结果无论是在对年龄和吸烟状态进行标准的分析中，还是在多元变量分析中，n-3 PUFA的水平都与猝死危险呈显著负相关2。

其他n-3 PUFAs对糖尿病有治疗的作用。实验研究发现n-3 PUFAs增加大鼠和Ⅱ型糖尿病人胰岛素的敏感性。

n-3 PUFAs对其他精神疾病也有治疗作用。一组双盲试验研究发现。n-3 PUFAs在预防双相躁狂精神病方面有明显的治疗效果而且无明显不良反应。

n-3 PUFA还有改善脑功能、开发婴儿智力、抗衰老以及维持脑的高级功能等作用。n-3 PUFAs特别是DHA是人脑和视网膜脂质的主要组成部分，它的缺乏可导致学习能力低下，影响视力。目前，研究DHA对婴幼儿智力发育的影响和对早老性痴呆症的预防及治疗作用是国内外研究热点之一2。

此外，n-3PUFAs还具有抗炎作用，对外科免疫营养支持的作用等。n-3 PUFAs是细胞膜的主要成分，可以维持胞膜的流动性，参与大多数细胞的生物过程，临床将其作为长链或中长链脂肪乳剂的添加剂。

进展在报道的乳腺癌、大肠癌和前列腺癌中，脂肪酸的摄入量不均衡是一个主要的危险因素。高水平摄入n-6多聚不饱和脂肪酸(n-6 polyunsaturated fatty acids，n-6 PUFAs)，尤其是同时伴有低水平摄入n-3多聚不饱和脂肪酸(n-3 polyunsaturated fatty acids，n-3PUFAs)，会明显增加患乳腺癌、大肠癌和前列腺癌的危险性。研究表明，对于维持细胞的稳态和正常生长起关键作用的是n-6/n-3 PUFAs的比例。正常细胞的细胞膜和细胞器n-6/n-3 PUFAs的比例约为1:1。截至2013年，大部分西方国家人民体内n-6/n-3 PUFAs的比例超过18:1，由此引发多种细胞和机体功能障碍，甚至癌症。这主要由于哺乳动物体内缺乏合成n-3 PUFAs前体的酶，也缺乏能将n-6 PUFAs转化为n-3 PUFAs的酶。

前沿C.elegansfat-1基因来源于小秀丽线虫(Caenorhabdit elegans)，翻译产物是n-3 PUFAs脱氧酶。n-3 PUFAs脱氢酶以n-6 PUFAs为底物进行脱氢反应，生成相应的n-3 PUFAs，改变细胞膜n-6/n-3 PUFAs的比例，优化来源于n-6 PUFAs的类花生酸的组成。体外实验表明，C.elegans fat-1 cDNA的表达可促进肿瘤细胞凋亡，抑制肿瘤细胞增殖，并可下调与肿瘤细胞黏附和转移相关基因的表达。此基因的抗肿瘤机制不甚明确，可能是通过改变细胞n-6/n-3 PUFAs的比例从而触发了下游的抗肿瘤机制。

Kang等人利用基因工程技术将C.elegans fat-1基因植入小鼠体内，可将小鼠体内的n-6脂肪酸转化为n-3脂肪酸，使它们的比例从20～50下降到约为1。

葛银林等的研究证明了在体外人类乳腺癌细胞MCF-7 中。编码n-6脂肪酸脱氧酶的fat-1基因能有效地异源表达，结果导致MCF-7细胞的凋亡增加和增殖减少。