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從多元不飽和脂肪酸在大腦的代謝研究談大腦疾病

從多元不飽和脂肪酸在大腦的代謝研究談大腦疾病

整理者/林羽嬋(中國醫藥大學生物醫學研究所 碩士生)

由學會主辦且甫落幕的「第七屆身心介面國際研討會」中很榮幸邀請到加拿大University of Toronto 的Richard Bazinet教授進行精彩的大會演講,主題是多元不飽和脂肪酸在大腦研究中的最新進展 (Recent advances in brain polyunsaturated fatty acid metabolism: Metabolism, signalling and a bit of nutrition)。其內容分為兩大部分:腦中PUFA的代謝與PUFA的抗發炎作用,這也是目前脂肪酸研究中最創新且最熱門的研究主題之一。

 

以下就Richard Bazinet教授此次演講的內容作摘要的整理與翻譯:

 

三十年前,生化書中提到相對於蛋白質與核酸來說脂肪酸並沒有信息傳遞的功能(information-carrying function)1,但1970年代科學家Sune k. Bergstrom、Bengt I. Samuelsson和John R. Vane發現到脂肪代謝產物前列腺素(prostaglandins)與相關活性物質會調控組織以維持身體的恆定,同時也揭開阿司匹林的藥理學機制,並在1982年獲得諾貝爾生理醫學獎。

 

在大腦中DHA(Docosahexaenoic acid)與AA(Arachidonic acid)2為含量最多的多元不飽和脂肪酸,其可由飲食攝取獲得或是由其前驅物在肝臟中代謝合成3,接著則可以衍生出不同功能的脂質信號(lipid signaling)4以調節腦部功能。目前研究中發現到腦磷脂(brain phospholipids)中富含DHA,卻沒有發現EPA(Eicosapentaenoic acid)5,但臨床研究中卻發現到若給予憂鬱症患者高劑量的EPA(> 60%)對於治療來說是有益的6,因此科學家想探討腦部的EPA究竟去了哪裡?一開始,科學家想了解DHA和EPA是否對於腦部通透有競爭性,而研究中發現到DHA與EPA傳遞速度相似,沒有競爭性作用也沒有選擇性吸收的問題。7接者科學家發現到EPA有β氧化也就是碳回收(carbon recycling)的證據,因此藉由利用MEP藥物阻斷β氧化,以觀察EPA的去向,但其研究並沒有觀察到EPA增加,反而促進EPA代謝成為DPA產物,導致EPA的損失,也降低了EPA在腦中的回收量。8, 9, 10由於n-3多元不飽和脂肪酸治療憂鬱症仍存在其療效,因此臨床上建議採用隨機對照以進行研究,儘管EPA在大腦中並不穩定,但它可以以游離脂肪酸的形式快速進入大腦,且不會被重新聚合到磷脂質中儲存,反而被快速代謝並被β氧化。11由於EPA對於腦部來說十分重要,因此科學家仍在進一步探索EPA在腦中的路徑與作用。

 

關於神經發炎的研究中,觀察到多元不飽和脂肪酸DHA具有抑制發炎的功能12, 13,研究中發現到若老鼠體內含有較高濃度的DHA時,當給予促發炎藥物後,其具有減弱發炎的保護作用,腦部海馬中也有比較少的神經元細胞死亡。13而觀察性研究中也發現到多攝取魚類有利於Dementia與AD患者14,而另一項研究也發現到AD患者死後顯示一致性的神經發炎性指標物15。而另一項動物研究中也發現到WTFO小鼠(餵食高劑量n-3 PUFA)在藥物處理後,減少其神經元細胞死亡;反之,WTSO小鼠(餵食低劑量n-3 PUFA)的炎症相關基因被驅動,並增加其神經元細胞死亡。16總而言之,DHA及其衍生物在神經炎症中具有保護作用,而講者也提及未來的研究方向不單單只是阻止神經發炎,而是期許能夠找出病因並且解決它。

 

 

參考資料:

 

  1. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16099388
  2. https://bmcmedicine.biomedcentral.com/articles/10.1186/1741-7015-3-11
  3. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18809203
  4. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25387473
  5. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18060754
  6. http://www.tritolonen.fi/files/pdf/Sublette_2011.pdf
  7. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19442696
  8. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23670529
  9. http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1471-4159.2010.07116.x/full
  10. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25492114
  11. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27103682
  12. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18600579
  13. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/23919613
  14. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26718417
  15. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29230021
  16. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/29109025

Posted on 2017-12-25Share this:

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