肥胖——這個在全世界為非作歹的“大魔王”,營養界看不順眼已久,卻仍然無可奈何。近來,越來越多的實驗表明Omega-3脂肪酸在肥胖治療中有著巨大的潛能。那么,Omega-3能否成為對抗肥胖大魔王的“武林新秀”呢?極養君將分上下兩篇,為大家奉上關于Omega-3和肥胖終極對決的精彩戰報。我們將從脂肪組織、炎癥、中樞神經系統三個戰場,對交戰雙方所采用的戰術策略、招式、以及攻擊力強度做出深度剖析。
「極養視界」科普實驗室 原創出品
授權方可轉載
撰寫|Yuanying Lou PhD candidate
校稿|Xinyin PHD, RD 編審|Haoran PHD
編輯|Mandy Wu 設計|Fay
閱讀信息 ??
難度:★★★☆☆ 類型:機理/臨床 字數:5007
文章綱要
Omega 3與肥胖:三大戰場總體局勢圖
戰爭打響:脂肪組織戰場
兵家必爭:炎癥戰場
半場總結
是人體所必需的不飽和脂肪酸。由于第一個不飽和鍵位于甲基端的第三個碳原子上,Omega-3因此得名。EPA(二十碳五烯酸,含5個不飽和鍵),DHA(二十二碳六烯酸,含6個不飽和鍵),ALA(十八碳三烯酸,含3個不飽和鍵)是主要的幾種 Omega-3 。
籍貫|深海魚類、海豹、奇亞籽、亞麻籽和海藻中;
兵器|待補充。
Omega-3與肥胖
三大戰場總體局勢圖
肥胖與Omega-3的征戰主要發生在脂肪組織、炎癥、中樞神經系統這三大戰場中。下圖展示了雙方在三個戰場上的總體布局以及各戰場之間的聯系溝通:
那么,在不同的戰場上,Omega-3究竟是如何靈活運用策略,見招拆招,組織有針對性的反攻呢?反擊是否有力度呢?接下來,就讓極養君帶著大家到各個戰場上來觀戰一番吧!
戰爭打響
“脂 肪 組 織”戰場
戰場背景介紹 肥胖
肥胖是一種慢性代謝疾病,它以脂肪在體內的過度積累為特征,并且伴隨一系列相關代謝疾病的發生,包括II型糖尿病、高血脂、動脈粥樣硬化、代謝綜合征等等。在人體內,有三種脂肪組織分別承擔著不同的功能和角色,它們都與肥胖及其相關代謝疾病的產生有著密切的聯系。
白色脂肪組織
白色脂肪組織是人體中重要的儲能器官。多余的能量會以甘油三酯的形式儲存在白色脂肪組織中,供機體在能量不足的情況下分解利用。同時,它也是重要的內分泌器官,可以分泌一系列有著重要生理功能的脂肪細胞激素,包括調控飲食與體重的瘦蛋白,調控葡萄糖代謝和胰島素敏感性的脂肪細胞因子,還包括一系列促炎癥因子。研究表明,肥胖會導致脂肪組織細胞的增生(hyperplasia)和過度生長(hypertropia),也會導致脂肪細胞激素分泌發生異常[2]。
褐色脂肪組織
另外一種重要的脂肪組織是褐色脂肪組織。它是特異化的一個產熱器官,通過高效的代謝產熱,在人體中起著類似“電熱毯”的功效。褐色脂肪組織細胞富含線粒體,在脂肪的氧化分解過程中發揮重要作用。而在肥胖的個體中,褐色脂肪組織中的線粒體數量減少并且功能也受到損傷[2]。
淺棕色脂肪組織
最后一種類型的脂肪組織是新近才發現的,叫做淺棕色脂肪組織。這種脂肪組織位于白色脂肪組織內,卻表現出類似于褐色脂肪組織的功能和細胞特征。淺棕色脂肪組織向褐色脂肪組織的轉化對降低肥胖有著重要作用[2](點擊閱讀 ??《『Cell Metab』間歇性斷食的健康根源:改變腸道菌群,轉化脂肪組織|機理研究》)。
肥胖對脂肪組織的攻擊,可以說是戰爭打響的標志,脂肪組織是整場戰爭的起始陣地,后面才擴展到炎癥戰場和中樞神經系統戰場。Omega-3若能在這個戰場上有亮眼的表現,就可以在源頭上打擊敵人,有效地遏制后續戰事的蔓延。
Omega-3反擊肥胖 戰術分析
面對脂肪在患肥胖癥個體內的不斷積累, Omega-3通過降低脂肪的合成,調控脂肪細胞的分化、凋亡,促進脂肪的氧化分解,以及提高脂肪細胞因子的合成等一系列策略,來減少脂肪在體內的儲存,并促進代謝的平衡。下面的戰術分析圖揭示出了Omega-3在與肥胖的多個回合較量中所采用的不同招式:
第一回合較量
肥胖
出招
肥胖會導致褐色脂肪組織中線粒體的數量減少和功能減退,所以脂肪的氧化分解會降低,加劇了脂肪在體內的積累。
Omega-3可以提高線粒體的生物合成相關酶的基因表達,從而促進線粒體生成,來提高脂肪的氧化分解。而且,EPA還可以有效地將淺褐色脂肪組織轉變為褐色脂肪組織,進一步加速脂肪的氧化分解[3]。
Omega-3
破解招數
第二回合較量
肥胖
出招
過度飲食導致體內營養過剩。多余的能量以甘油三酯的形式主要儲存在白色脂肪組織,從而導致脂肪組織細胞的增生和過度生長,隨之體重增加,體脂量也升高。
Omega-3通過降低脂肪合成通路中相關酶的表達,來降低脂肪的合成[4]。此外,Omega-3還可以通過調控脂肪細胞的分化和凋亡,來抑制脂肪組織的過度擴張[5]。因此,體內脂肪的積累會減少,體脂量下降,體重也得以減輕。
Omega-3
破解招數
第三回合較量
肥胖
出招
肥胖會導致一系列脂肪細胞激素的分泌出現紊亂,其中就包括脂肪細胞因子的分泌減少。這就促使組織細胞對胰島素產生抵抗,誘發心腦血管疾病。
Omega-3可以有效地促進脂肪細胞因子在脂肪組織中的轉錄和表達,提高血液中脂肪細胞因子的水平,從而提高胰島素敏感性,增加對脂肪的分解和利用,降低炎癥的產生,維持代謝平衡[6]。
Omega-3
破解招數
小貼士 >>>
脂肪細胞因子是一種胰島素敏感性脂肪細胞激素,它通過調控葡萄糖和脂類的代謝以減少脂肪的儲存,提高脂肪的利用,同時也具有一定的抗炎功能。
Omega-3 VS 肥胖 戰況報道
面對肥胖的強勢攻擊,Omega-3根據其自身的特性,靈活運用相應的招式在三個回合的較量中分別進行了反擊。那么反擊的效果和力度如何呢?
在Omega-3對體重的調控方面,動物實驗和臨床實驗證據存在著較大的爭議。
在系統地評估大量研究后,我們發現在現有的動物模型實驗中,有一些實驗支持Omega-3可以有效地降低體重和體內脂肪量;而另一些實驗表明Omega-3在減輕體重方面或許沒有明顯的作用,但它可以明顯降低體脂;還有一些研究則發現Omega-3對體重和體脂均無明顯的效果[2]。
在人體臨床實驗中,目前還沒有研究可以表明Omega-3能有效地降低人體體重,但是部分研究表明,Omega-3對于降低腰圍、降低腰圍臀圍比例有著顯著的作用[7]。
因此,就現有的研究證據,我們對Omega-3能否有效地降低體重和體脂還無法得出明確的結論,需要今后有更多大規模、長期的臨床研究來加以分析證實。
在代謝調控方面,動物實驗和臨床研究都證實了使用Omega-3補劑或者采用富含Omega-3的飲食有利于脂肪的代謝,使得體內甘油三酯的水平明顯降低[2,7];同時,血液中葡萄糖的水平也有所降低,胰島素敏感性提高,這表明了Omega-3對提高葡萄糖的利用和維持代謝平衡有著積極的作用[2,7]。
本戰場較量評判 >>>
綜合動物實驗和臨床研究證據,極養君對Omega-3在調控體重方面的作用持保留并繼續觀望的態度,并認為其在促進代謝平衡方面的作用較顯著。
兵家必爭
“炎 癥”戰場
戰場背景介紹 肥胖
肥胖會導致脂肪細胞激素的分泌產生紊亂, 進而導致炎癥的發生和擴大。所以,肥胖往往伴隨有脂肪組織低強度的長期發炎表現。當炎癥一旦由脂肪組織擴展到全身發展成為系統性炎癥,就會導致代謝失調癥狀的產生和發展,包括對胰島素的抵抗、II型糖尿病、高血脂、動脈粥樣硬化以及代謝綜合征等[7]。
由此可以看出,肥胖誘發炎癥的產生,會促進后續一系列代謝疾病的發展。而炎癥若擴展至神經系統,則會影響人的正常飲食行為,造成過度飲食,加劇肥胖。所以,炎癥戰場的較量直接關乎后續事態的發展和走向,真可謂是兵家必爭之地??!
Omega-3反擊肥胖 戰術分析
在之前的文章中,極養君曾給大家講解過Omega-3的相關抗炎機理模型。(點擊閱讀 ??《什么Omega-3可以消炎?細胞自噬功不可沒!》??《ω-3脂肪酸抗炎新介質:內源性大麻素!》)。而這次面對肥胖所產生的炎癥,Omega-3又是用何種戰術策略所破解的呢?經過大量的實驗探索和動物模型驗證,研究發現Omega-3可以運用調控TLR4-NF-κB所介導的炎癥通路、促進巨噬細胞類型的轉化、提高促修復性脂質介質因子的生成等招數來有效地抵抗肥胖所誘發的炎癥。下圖展示了Omega-3在炎癥戰場的戰術布局:
第一回合較量
肥胖
出招
TLR4被食物中的飽和脂肪酸激活后可以轉運到細胞膜的脂筏上,進而激活了一系列下游通路,這其中就包括IκB的磷酸化。而磷酸化的IκB可以釋放NF-κB,使其轉移進入細胞核來調控一些列炎癥基因的表達[8]。
通過改變淋巴細胞膜上脂筏的結構來抑制TLR4通路的激活。另一個方面,EPA和DHA也可以影響IκB的磷酸化,進而阻止NF-κB進入細胞核來發揮作用[8]。
Omega-3
破解招數
第二回合較量
肥胖
出招
肥胖導致的脂肪細胞增生和過度生長會造成脂肪組織的不斷擴展,進而缺氧,壞死,巨噬細胞會大量涌入脂肪組織。而且,過度生長的脂肪組織也會過度分泌一些細胞因子,其中包括了單核細胞化學吸引蛋白[1](MCP-1)。這種蛋白可以吸引單核細胞(也就是巨噬細胞的前體)進入脂肪組織,并且促進單核細胞在脂肪組織中轉換成促炎類型的I型巨噬細胞(M1)[2]。
Omega-3可以促進巨噬細胞向著抗炎癥II型(M2)方向轉化 ,并且減少促炎癥類型的巨噬細胞向脂肪組織的滲入[2]。
Omega-3
破解招數
第三回合較量
肥胖
出招
肥胖會促進由花生四烯酸(一種Omega-6不飽和脂肪酸)所衍生出來的前列腺素和白細胞三烯的生成,后兩者誘發炎癥的產生[9]。
EPA和DHA能抑制前列腺素和白細胞三烯的生成。另一個方面,Omega-3是合成特異的促修復性脂質介質因子(specialized proresolving lipid mediators)的材料。因此,EPA和DHA可以提高有著極強抗炎癥作用的E系列和D系列修復因子(resolvins)的生成,而這些修復因子也可以提高脂肪組織和肝臟對胰島素的敏感性,減輕肝性脂肪變性[9] 。
Omega-3
破解招數
Omega-3 VS 肥胖 戰況報道
這個戰場的征戰相當激烈。Omega-3面對肥胖所使出的環環相扣的招數,組織了絕地反擊。那么這些反擊是否真的對肥胖有殺傷力呢?大量的動物實驗不僅為我們揭秘了Omega-3的抗炎機理,也為Omega-3的抗炎效果提供了有力的證據。除此之外,Omega-3在臨床實驗上的應用也取得了不錯的效果,可以說是捷報頻傳。下面,極養君就列舉兩例來說明Omega-3在臨床試驗中的抗炎表現。
例證一[10]
實驗類型|隨機開放標簽式臨床試驗
實驗設計|55名準備接受減肥手術的嚴重肥胖癥患者。在接受手術之前,其中的27名參與者每天服用3.36g Omega-3不飽和脂肪酸補劑(膠質膠囊,有效成分是460mg EPA和380mg DHA);剩下的28人服用含有相同卡路里的黃油脂肪作為對照。8周以后,對比實驗組和對照組患者的脂肪組織切片和血液樣本。
實驗結果|
在實驗組患者的內臟和皮下脂肪組織中,炎癥相關的基因表達顯著性降低,與此同時具有抗炎作用的類二十烷酸的生成增加 (p<>
實驗組患者的血液中IL-6和甘油三酯水平都有明顯降低。
例證二[11]
實驗類型|隨機雙盲法控制試驗
實驗設計|138名超重、久坐的中老年志愿者分成三組進行試驗。第一組服用2.5g Omega-3不飽和脂肪酸補劑(膠質膠囊,有效成分是2085mg EPA和348mg DHA);第二組服用1.25g Omega-3不飽和脂肪酸補劑(膠質膠囊,有效成分是1042.5mg EPA和174mg DHA)和相應劑量的安慰劑;第三組為對照組,全部服用安慰劑。安慰劑是由棕櫚油、大豆油、橄欖油等組成的混合物。4個月以后,對比分析三組參與者的血清和外周血單個核細胞的脂肪酸組成以及促炎細胞因子的水平。
實驗結果|
在對照組參與者的血清中,IL-6的水平上升了36%,而在試驗組1(高劑量)和2(低劑量)中卻分別下降了12%和10%;
血清中NF-κB在對照組中上升了12%, 但在試驗組1中下降了2.3%,在試驗組2中輕微升高了0.2% 。
除了上述列舉的兩個實驗證據外,其他研究也證實了Omega-3還可以降低體內氧化應激性 ,降低空腹葡萄糖水平,提高胰島素敏感性等等[12,13]。
本戰場較量評判 >>>
綜合動物實驗和人體實驗證據,在炎癥戰場的較量中,極養君認為Omega-3對肥胖所引發的炎癥的反擊力度為強。
雖然Omega-3對體重調控的作用仍需進一步驗證,但它在抗炎,維持代謝穩定方面的功效已經得到了相關動物和臨床實驗的證實。
那么,Omega-3與肥胖在中樞神經系統的戰場戰況又如何呢?且聽下回分解!