姚世勇, 劉 通, 劉 榮, 殷鐘意, 鄭旭煦,**
(1.重慶工商大學(xué) 環(huán)境與生物工程學(xué)院,重慶 400067;2.重慶工商大學(xué) 催化與功能有機分子重慶市重點實驗室,重慶 400067)
近年來的研究已發(fā)現(xiàn)多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids,PUFAs)具有多重生物活性功能,它可以降低血液中膽固醇和甘油三酯的含量、降低血液黏稠度、調(diào)節(jié)心腦血管、改善血液微循環(huán)、增強記憶力和思維能力、提高腦細(xì)胞的活性、增強人體防御系統(tǒng)的功能等[1],特別是n-3和n-6型PUFAs通過深入的實驗研究及臨床應(yīng)用而被人們所熟知,引起了社會各界的廣泛關(guān)注。隨著人們對PUFAs認(rèn)識的不斷深入,PUFAs的抗癌和預(yù)防癌癥作用已被多項研究報道。將在歸納總結(jié)PUFAs的分類和來源基礎(chǔ)上,著重介紹PUFAs的抗癌作用研究進(jìn)展。
PUFAs是指含有兩個或者兩個以上非共軛順式雙鍵,碳鏈長度為16~22個碳原子的直鏈脂肪酸,雙鍵愈多,不飽和程度愈高,又稱多烯脂肪酸[2]。根據(jù)不飽和脂肪酸甲基端第一個雙鍵所連碳原子的位置不同,PUFAs可分為n-3、n-6、n-7和n-9等型(也可以用ω編號表示),如表1所示。
n-3和n-6型PUFAs具有重要生物學(xué)意義并與人類健康密切相關(guān),很多情況下,這兩族PUFAs在功能上相互協(xié)調(diào)制約,共同調(diào)節(jié)生物體的生命活動。同時,n-3和n-6型中許多脂肪酸都是人體不可缺少的脂肪酸,如亞油酸、α-亞麻酸、γ-亞麻酸和花生四烯酸等,它們也是許多其它不飽和脂肪酸合成途徑中的中間產(chǎn)物,如α-亞麻酸在人體內(nèi)通過去飽和酶和碳鏈延長酶的催化作用,最后合成EPA和DHA。
表1 多不飽和脂肪酸的分類
2.1.1 α-亞麻酸的主要來源
α-亞麻酸主要來源于植物油。亞麻籽油、胡桃仁油、牡丹籽仁油和花椒籽仁油中含極豐富的α-亞麻酸,其中以亞麻籽油含量最高(高達(dá)57%),花椒籽仁油含量達(dá)34.1%[5];常見食用油中大豆油的α-亞麻酸含量較多,而橄欖油的α-亞麻酸含量相對較少。另外,部分食草反芻動物,如牛、羊肉與其奶制品,也可為我們提供α-亞麻酸。
2.1.2 EPA和DHA的主要來源
EPA和DHA這兩種高不飽和脂肪酸主要存在于海洋生物中[6],如魚類、蝦類、海藻等,尤其在高脂魚類及海洋哺乳動物中,EPA和DHA的含量最高。在各種藻類中,金藻綱、黃藻綱、綠藻綱的藻類都能產(chǎn)生高含量的EPA。大型海藻中雖含EPA很高(占其脂類成分30%以上),DHA含量卻極少或者不含,但在甲藻綱中,卻具有高含量的DHA。另外在某些動物性食物中,尤其是蛋黃、肉、肝及其他內(nèi)臟中,也含有一定量的EPA。
2.2.1 亞油酸的主要來源
亞油酸主要存在于植物油脂中,一般植物油脂含有30%以上的亞油酸。其中亞油酸含量較高的有葵花籽油、紅花籽油、核桃油,此外玉米油、棉籽油、燕麥油、芝麻油、大豆油、月見草油中都含有較多的亞油酸。
2.2.2 γ-亞麻酸的主要來源
γ-亞麻酸的部分來源為富含多不飽和脂肪酸的植物油。某些不常見的油,如月見草油、琉璃苣油和黑加侖籽油含有較高的γ-亞麻酸,其中月見草油是目前γ-亞麻酸的主要來源。在海洋生物中,螺旋藻屬的鈍頂螺旋藻和巨大螺旋藻中的PUFAs含量較高,以γ-亞麻酸最具特色。
2.2.3 花生四烯酸的主要來源
花生四烯酸分布較為廣泛,許多動物的肝臟、血液磷脂和腎上腺、魚油、微生物(原生動物、變形蟲、微藻類以及真菌)中都含有花生四烯酸。在人腦和神經(jīng)組織中花生四烯酸的含量可達(dá)到總量的40%,傳統(tǒng)的花生四烯酸的來源主要有蛋黃、動物臟器和深海魚油[7]。
(1) 誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞凋亡。研究發(fā)現(xiàn),n-3型PUFAs可以誘導(dǎo)腫瘤細(xì)胞的凋亡。Slagsvold等[8]在結(jié)腸癌實驗中觀察到,在DHA治療后的動物模型中,抗凋亡因子Bcl家族中的Bcl-2和Bcl-XL的表達(dá)下調(diào),促凋亡蛋白、DNA損傷相關(guān)基因53∕C∕EBP的同源蛋白表達(dá)上調(diào)。Blanckaert V等[9]在DHA治療乳腺癌的試驗中發(fā)現(xiàn),caspase-3酶活性升高,腫瘤細(xì)胞核中出現(xiàn)染色質(zhì)固縮等細(xì)胞凋亡現(xiàn)象。
(2) 調(diào)節(jié)腫瘤細(xì)胞脂質(zhì)過氧化。Li等[10]應(yīng)用前氧化劑枸椽酸鐵能有效提高其殺瘤作用,而應(yīng)用抗氧化劑維生素E或自由基清除劑SOD則將減弱甚至阻斷這一作用,表明n-3型PUFAs對腫瘤細(xì)胞的殺傷效應(yīng)可能是由于脂質(zhì)過氧化反應(yīng)。
(3) 影響癌基因編碼蛋白。Collett等[11]研究表明,給予YAMC-Ras結(jié)腸癌細(xì)胞系50 μmol/L DHA培養(yǎng),可以有效抑制其DNA合成,影響癌基因編碼相應(yīng)的蛋白,從而抑制腫瘤細(xì)胞增殖。
(4) 抑制腫瘤細(xì)胞新生血管形成。腫瘤生長、侵襲和轉(zhuǎn)移需要新生的血管來獲得營養(yǎng)物質(zhì)和能量,在腫瘤的治療過程中,血管的改變是影響腫瘤大小能否被控制或縮小的關(guān)鍵因素。在小鼠乳腺癌模型研究中,Colas等[12]發(fā)現(xiàn)化療之前給予富含DHA飼養(yǎng),瘤體的血管密度較對照組降低43%,完成化療后血管密度降低更加明顯。
膳食中的PUFAs對多種癌細(xì)胞誘變有獨特的調(diào)控作用[13]。
(1) 肝癌方面。Lim等[14]研究發(fā)現(xiàn)PUFAs中的EPA和DHA對Huh7、HepG2 、Hep3B 3種人肝癌細(xì)胞株的增殖均有抑制作用,且DHA的抑制作用更強。Griffitts等[15]發(fā)現(xiàn)非哺乳動物的n-3型PUFA脫氫酶基因可以通過將n-6型轉(zhuǎn)化成n-3型PUFAs,從而預(yù)防了肝癌的發(fā)生。Lee等[16]的研究表明,DHA可減少MHCC97L肝癌細(xì)胞在S期和G2/M期的數(shù)量,抑制細(xì)胞周期進(jìn)程,從而達(dá)到抗癌作用。
(2) 卵巢癌細(xì)胞方面。汪成芬等[17]的研究表明,n-3型PUFAs能顯著抑制卵巢癌細(xì)胞生長,并誘導(dǎo)期凋亡。
(3) 結(jié)直腸癌方面。n-3型PUFAs對結(jié)直腸癌的治療作用主要表現(xiàn)為抑制癌細(xì)胞增殖和轉(zhuǎn)移,誘導(dǎo)其分化和凋亡,通過抑制胞內(nèi)信號傳導(dǎo)途徑,有效抑制結(jié)直腸癌細(xì)胞的擴散,提高癌癥病人的存活率。王思平等[18]在觀察血PUFAs水平與結(jié)直腸癌的關(guān)系試驗中得出結(jié)論:結(jié)直腸癌患者體內(nèi)血偏低,以n-6型PUFAs更明顯,n-3型PUFAs中EPA也顯著低于正常人群,這可能與結(jié)直腸癌的發(fā)生發(fā)展有一定的關(guān)系。
此外,研究證實,PUFAs也能在一定程度上有效預(yù)防前列腺癌、胰腺癌、乳腺癌和胃癌的發(fā)生。由此可見,PUFAs可以抑制多種惡性腫瘤細(xì)胞增殖,促進(jìn)細(xì)胞凋亡并降低其侵襲力。
癌癥患者術(shù)后一般伴有嚴(yán)重的癌癥并發(fā)癥。癌癥并發(fā)癥是指在治療過程中因手術(shù)、放化療而難以避免所產(chǎn)生的一系列綜合病癥,臨床發(fā)現(xiàn):乳腺癌術(shù)后并發(fā)癥主要有炎癥反應(yīng)、上肢淋巴水腫、皮下積液和皮瓣壞死等癥狀;胰腺癌術(shù)后并發(fā)癥主要有表現(xiàn)為畏寒、高熱、腹脹、胃蠕動障礙和白細(xì)胞計數(shù)增高的腹內(nèi)膿腫、炎癥反應(yīng)、腹腔出血、消化道出血等嚴(yán)重癥狀;胃癌術(shù)后常見的主要并發(fā)癥有傾倒綜合癥、免疫功能失調(diào)、呼吸功能障礙和炎癥反應(yīng)等癥狀。
n-3型PUFAs對癌癥患者術(shù)后的多種生理功能恢復(fù)有益。劉流等[19]在研究華西醫(yī)院胃腸外科中心確診并行惡性腫瘤根治性手術(shù)的40例胃癌和結(jié)直腸癌患者的術(shù)后炎癥反應(yīng)和營養(yǎng)狀態(tài)的影響過程中發(fā)現(xiàn):n-3型PUFAs能夠有效減輕胃腸道惡性腫瘤患者術(shù)后的炎癥反應(yīng),改善患者的術(shù)后營養(yǎng)狀態(tài)。莊波等[20]在研究胃癌病人術(shù)后凝血功能、抗氧化系統(tǒng)和胃腸蠕動功能中發(fā)現(xiàn):應(yīng)用n-3型PUFAs對患者身體的凝血功能產(chǎn)生一定的影響,并有一定的抗氧化作用,而且還有利于腸蠕動功能的恢復(fù),減少術(shù)后并發(fā)癥的發(fā)生。周鋒等[21]也在研究胃癌患者術(shù)后炎性反應(yīng)和術(shù)后疲勞綜合癥中得出結(jié)論:n-3型PUFAs能減輕胃癌病人術(shù)后的炎性反應(yīng)和疲勞,促進(jìn)胃癌患者術(shù)后康復(fù)。黃鳳昌等[22]在研究n-3型PUFAs對惡性胃腸道腫瘤術(shù)后病人血液中前降鈣素(PCT)水平的影響試驗中得到結(jié)論:n-3型PUFAs能明顯降低惡性胃腸道腫瘤術(shù)后病人血液中PCT水平,并能有效地減輕術(shù)后全身炎癥反應(yīng)。
PUFAs除了具有降低血液中甘油三酯含量、降低血液黏稠度、增強大腦記憶力和思維能力、改善血液微循環(huán)、提高腦細(xì)胞的活性、防癌抗癌等多種生理功能外,還具有增強胰島素、影響細(xì)胞生長和肥胖等作用。
研究發(fā)現(xiàn)PUFAs中的γ-亞麻酸有防治糖尿病的作用。由γ-亞麻酸而來的前列腺素等活性物質(zhì),可以提高胰島β-細(xì)胞分泌胰島素的功能,提高肝細(xì)胞中胰島素受體的敏感性,恢復(fù)糖尿病人細(xì)胞的脂肪酸去飽和酶的活性,使受損的葡萄糖耐受性恢復(fù)正常,對糖尿病有防治作用。樂嘉靜等[23]利用胰島素抵抗型糖尿病大鼠模型,研究了海狗油n-3型PUFAs對2型糖尿病的藥理學(xué)作用,結(jié)果表明,海狗油n-3型PUFAs能有效地改善因高血糖、高密度脂蛋白和高甘油三脂血癥引起的胰島素抵抗綜合癥,提高機體對胰島素的敏感性。由此可見,PUFAs與胰島素效用的高低有密切的關(guān)系,具有增強胰島素的作用。
關(guān)于n-3和n-6型PUFAs是如何影響特定組織生長的資料甚少?,F(xiàn)有研究顯示DHA是腦細(xì)胞和視網(wǎng)膜細(xì)胞中主要的多不飽和脂肪酸,對腦、視網(wǎng)膜和神經(jīng)等組織發(fā)育有重要的影響。研究發(fā)現(xiàn),對于成年人而言,PUFAs缺乏表征現(xiàn)象極少見,但對于胎兒和嬰幼兒生長發(fā)育的影響顯著。近年來關(guān)于在嬰幼兒奶中添加長鏈多不飽和脂肪酸(Long-chain Polyunsaturated Fatty Acids,LCPUFAs)的臨床實驗和研究大多顯示其可促進(jìn)視力發(fā)育。
近年來研究顯示,PUFAs與肥胖的發(fā)生有密切關(guān)系,肥胖的發(fā)生不僅取決于膳食脂肪量,也取決于脂肪酸種類和構(gòu)成,特別是PUFAs的種類和構(gòu)成,且膳食脂肪酸的構(gòu)成變化可能是肥胖發(fā)生的重要原因。王彥武等[24]的研究發(fā)現(xiàn),α-亞麻酸具有控制肥胖模型大鼠體重增長及減輕肥胖模型大鼠體內(nèi)脂肪堆積的作用,即α-亞麻酸具有減肥作用。
綜上所述,PUFAs是人體中不可缺少的重要營養(yǎng)物質(zhì),有著重要的生理和藥理作用,特別是n-3型PUFAs和n-6型PUFAs在體內(nèi)的平衡是維持人體健康的重要因素。隨著人們對PUFAs功能作用的認(rèn)識不斷加深,其在食品工業(yè)、健康輔料、化妝品、高檔保健藥品和生物醫(yī)藥工程等領(lǐng)域?qū)⒕哂袕V泛的應(yīng)用前景,有助于提高全人類的生活水平和質(zhì)量。
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