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Omega-3 VS 肥胖:决战紫禁之巅(上)

肥胖——这个在全世界为非作歹的“大魔王”,营养界看不顺眼已久,却仍然无可奈何。近来,越来越多的实验表明Omega-3脂肪酸在肥胖治疗中有着巨大的潜能。那么,Omega-3能否成为对抗肥胖大魔王的“武林新秀”呢?极养君将分上下两篇,为大家奉上关于Omega-3和肥胖终极对决的精彩战报。我们将从脂肪组织、炎症、中枢神经系统三个战场,对交战双方所采用的战术策略、招式、以及攻击力强度做出深度剖析。


「极养视界」科普实验室 原创出品

授权方可转载



撰写|Yuanying Lou PhD candidate

校稿|Xinyin PHD, RD   编审|Haoran PHD

编辑|Mandy Wu  设计|Fay


阅读信息 📖

难度:  类型:机理/临床  字数:5007


文章纲要

  • Omega 3与肥胖:三大战场总体局势图

  • 战争打响:脂肪组织战场

  • 兵家必争:炎症战场

  • 半场总结


Omega-3不饱和脂肪酸

是人体所必需的不饱和脂肪酸。由于第一个不饱和键位于甲基端的第三个碳原子上,Omega-3因此得名。EPA(二十碳五烯酸,含5个不饱和键),DHA(二十二碳六烯酸,含6个不饱和键),ALA(十八碳三烯酸,含3个不饱和键)是主要的几种 Omega-3 。


籍贯|深海鱼类、海豹、奇亚籽、亚麻籽和海藻中;

兵器|待补充。


Omega-3与肥胖

三大战场总体局势图


肥胖与Omega-3的征战主要发生在脂肪组织、炎症、中枢神经系统这三大战场中。下图展示了双方在三个战场上的总体布局以及各战场之间的联系沟通:




那么,在不同的战场上,Omega-3究竟是如何灵活运用策略,见招拆招,组织有针对性的反攻呢?反击是否有力度呢?接下来,就让极养君带着大家到各个战场上来观战一番吧!




战争打响

“脂 肪 组 织”战场


战场背景介绍
肥胖


肥胖是一种慢性代谢疾病,它以脂肪在体内的过度积累为特征,并且伴随一系列相关代谢疾病的发生,包括II型糖尿病、高血脂、动脉粥样硬化、代谢综合征等等。在人体内,有三种脂肪组织分别承担着不同的功能和角色,它们都与肥胖及其相关代谢疾病的产生有着密切的联系。


白色脂肪组织

白色脂肪组织是人体中重要的储能器官。多余的能量会以甘油三酯的形式储存在白色脂肪组织中,供机体在能量不足的情况下分解利用。同时,它也是重要的内分泌器官,可以分泌一系列有着重要生理功能的脂肪细胞激素,包括调控饮食与体重的瘦蛋白,调控葡萄糖代谢和胰岛素敏感性的脂肪细胞因子,还包括一系列促炎症因子。研究表明,肥胖会导致脂肪组织细胞的增生(hyperplasia)和过度生长(hypertropia),也会导致脂肪细胞激素分泌发生异常[2]


褐色脂肪组织

另外一种重要的脂肪组织是褐色脂肪组织。它是特异化的一个产热器官,通过高效的代谢产热,在人体中起着类似“电热毯”的功效。褐色脂肪组织细胞富含线粒体,在脂肪的氧化分解过程中发挥重要作用。而在肥胖的个体中,褐色脂肪组织中的线粒体数量减少并且功能也受到损伤[2]


浅棕色脂肪组织

最后一种类型的脂肪组织是新近才发现的,叫做浅棕色脂肪组织。这种脂肪组织位于白色脂肪组织内,却表现出类似于褐色脂肪组织的功能和细胞特征。浅棕色脂肪组织向褐色脂肪组织的转化对降低肥胖有着重要作用[2](点击阅读 🔗《『Cell Metab』间歇性断食的健康根源:改变肠道菌群,转化脂肪组织|机理研究》


肥胖对脂肪组织的攻击,可以说是战争打响的标志,脂肪组织是整场战争的起始阵地,后面才扩展到炎症战场和中枢神经系统战场。Omega-3若能在这个战场上有亮眼的表现,就可以在源头上打击敌人,有效地遏制后续战事的蔓延


Omega-3反击肥胖
战术分析


面对脂肪在患肥胖症个体内的不断积累, Omega-3通过降低脂肪的合成,调控脂肪细胞的分化、凋亡,促进脂肪的氧化分解,以及提高脂肪细胞因子的合成等一系列策略,来减少脂肪在体内的储存,并促进代谢的平衡。下面的战术分析图揭示出了Omega-3在与肥胖的多个回合较量中所采用的不同招式:



●  ROUND ONE

回合较量


肥胖

出招

肥胖会导致褐色脂肪组织中线粒体的数量减少和功能减退,所以脂肪的氧化分解会降低,加剧了脂肪在体内的积累。


Omega-3可以提高线粒体的生物合成相关酶的基因表达,从而促进线粒体生成,来提高脂肪的氧化分解。而且,EPA还可以有效地将浅褐色脂肪组织转变为褐色脂肪组织,进一步加速脂肪的氧化分解[3]

Omega-3

破解招数


●  ROUND TWO

回合较量


肥胖

出招

过度饮食导致体内营养过剩。多余的能量以甘油三酯的形式主要储存在白色脂肪组织,从而导致脂肪组织细胞的增生和过度生长,随之体重增加,体脂量也升高。


Omega-3通过降低脂肪合成通路中相关酶的表达,来降低脂肪的合成[4]。此外,Omega-3还可以通过调控脂肪细胞的分化和凋亡,来抑制脂肪组织的过度扩张[5]。因此,体内脂肪的积累会减少,体脂量下降,体重也得以减轻。

Omega-3

破解招数


●  ROUND THREE

回合较量


肥胖

出招

肥胖会导致一系列脂肪细胞激素的分泌出现紊乱,其中就包括脂肪细胞因子的分泌减少。这就促使组织细胞对胰岛素产生抵抗,诱发心脑血管疾病。


Omega-3可以有效地促进脂肪细胞因子在脂肪组织中的转录和表达,提高血液中脂肪细胞因子的水平,从而提高胰岛素敏感性,增加对脂肪的分解和利用,降低炎症的产生,维持代谢平衡[6]

Omega-3

破解招数


小贴士 >>>

脂肪细胞因子是一种胰岛素敏感性脂肪细胞激素,它通过调控葡萄糖和脂类的代谢以减少脂肪的储存,提高脂肪的利用,同时也具有一定的抗炎功能。


Omega-3 VS 肥胖
战况报道


面对肥胖的强势攻击,Omega-3根据其自身的特性,灵活运用相应的招式在三个回合的较量中分别进行了反击。那么反击的效果和力度如何呢?


在Omega-3对体重的调控方面,动物实验和临床实验证据存在着较大的争议。


  • 在系统地评估大量研究后,我们发现在现有的动物模型实验中,有一些实验支持Omega-3可以有效地降低体重和体内脂肪量;而另一些实验表明Omega-3在减轻体重方面或许没有明显的作用,但它可以明显降低体脂;还有一些研究则发现Omega-3对体重和体脂均无明显的效果[2]

  • 在人体临床实验中,目前还没有研究可以表明Omega-3能有效地降低人体体重,但是部分研究表明,Omega-3对于降低腰围、降低腰围臀围比例有着显著的作用[7]


因此,就现有的研究证据,我们对Omega-3能否有效地降低体重和体脂还无法得出明确的结论,需要今后有更多大规模、长期的临床研究来加以分析证实。


在代谢调控方面,动物实验和临床研究都证实了使用Omega-3补剂或者采用富含Omega-3的饮食有利于脂肪的代谢,使得体内甘油三酯的水平明显降低[2,7];同时,血液中葡萄糖的水平也有所降低,胰岛素敏感性提高,这表明了Omega-3对提高葡萄糖的利用和维持代谢平衡有着积极的作用[2,7]


本战场较量评判 >>>


综合动物实验和临床研究证据,极养君对Omega-3在调控体重方面的作用持保留并继续观望的态度,并认为其在促进代谢平衡方面的作用较显著。


兵家必争

“炎 症”战场


战场背景介绍
肥胖


肥胖会导致脂肪细胞激素的分泌产生紊乱, 进而导致炎症的发生和扩大。所以,肥胖往往伴随有脂肪组织低强度的长期发炎表现。当炎症一旦由脂肪组织扩展到全身发展成为系统性炎症,就会导致代谢失调症状的产生和发展,包括对胰岛素的抵抗、II型糖尿病、高血脂、动脉粥样硬化以及代谢综合征等[7]


由此可以看出,肥胖诱发炎症的产生,会促进后续一系列代谢疾病的发展。而炎症若扩展至神经系统,则会影响人的正常饮食行为,造成过度饮食,加剧肥胖。所以,炎症战场的较量直接关乎后续事态的发展和走向,真可谓是兵家必争之地啊!


Omega-3反击肥胖
战术分析


在之前的文章中,极养君曾给大家讲解过Omega-3的相关抗炎机理模型。(点击阅读 🔗《什么Omega-3可以消炎?细胞自噬功不可没!》🔗《ω-3脂肪酸抗炎新介质:内源性大麻素!》。而这次面对肥胖所产生的炎症,Omega-3又是用何种战术策略所破解的呢?经过大量的实验探索和动物模型验证,研究发现Omega-3可以运用调控TLR4-NF-κB所介导的炎症通路、促进巨噬细胞类型的转化、提高促修复性脂质介质因子的生成等招数来有效地抵抗肥胖所诱发的炎症。下图展示了Omega-3在炎症战场的战术布局:



●  ROUND ONE

回合较量


肥胖

出招

TLR4被食物中的饱和脂肪酸激活后可以转运到细胞膜的脂筏上,进而激活了一系列下游通路,这其中就包括IκB的磷酸化。而磷酸化的IκB可以释放NF-κB,使其转移进入细胞核来调控一些列炎症基因的表达[8]


通过改变淋巴细胞膜上脂筏的结构来抑制TLR4通路的激活。另一个方面,EPA和DHA也可以影响IκB的磷酸化,进而阻止NF-κB进入细胞核来发挥作用[8]

Omega-3

破解招数


●  ROUND TWO

回合较量


肥胖

出招

肥胖导致的脂肪细胞增生和过度生长会造成脂肪组织的不断扩展,进而缺氧,坏死,巨噬细胞会大量涌入脂肪组织。而且,过度生长的脂肪组织也会过度分泌一些细胞因子,其中包括了单核细胞化学吸引蛋白[1](MCP-1)。这种蛋白可以吸引单核细胞(也就是巨噬细胞的前体)进入脂肪组织,并且促进单核细胞在脂肪组织中转换成促炎类型的I型巨噬细胞(M1)[2]


Omega-3可以促进巨噬细胞向着抗炎症II型(M2)方向转化 ,并且减少促炎症类型的巨噬细胞向脂肪组织的渗入[2]

Omega-3

破解招数


●  ROUND THREE

回合较量


肥胖

出招

肥胖会促进由花生四烯酸(一种Omega-6不饱和脂肪酸)所衍生出来的前列腺素和白细胞三烯的生成,后两者诱发炎症的产生[9]


EPA和DHA能抑制前列腺素和白细胞三烯的生成。另一个方面,Omega-3是合成特异的促修复性脂质介质因子(specialized proresolving lipid mediators)的材料。因此,EPA和DHA可以提高有着极强抗炎症作用的E系列和D系列修复因子(resolvins)的生成,而这些修复因子也可以提高脂肪组织和肝脏对胰岛素的敏感性,减轻肝性脂肪变性[9]

Omega-3

破解招数


Omega-3 VS 肥胖
战况报道


这个战场的征战相当激烈。Omega-3面对肥胖所使出的环环相扣的招数,组织了绝地反击。那么这些反击是否真的对肥胖有杀伤力呢?大量的动物实验不仅为我们揭秘了Omega-3的抗炎机理,也为Omega-3的抗炎效果提供了有力的证据。除此之外,Omega-3在临床实验上的应用也取得了不错的效果,可以说是捷报频传。下面,极养君就列举两例来说明Omega-3在临床试验中的抗炎表现。


例证一[10]

实验类型|随机开放标签式临床试验


实验设计|55名准备接受减肥手术的严重肥胖症患者。在接受手术之前,其中的27名参与者每天服用3.36g Omega-3不饱和脂肪酸补剂(胶质胶囊,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黄油脂肪作为对照。8周以后,对比实验组和对照组患者的脂肪组织切片和血液样本。


实验结果|

  • 在实验组患者的内脏和皮下脂肪组织中,炎症相关的基因表达显著性降低,与此同时具有抗炎作用的类二十烷酸的生成增加 (p<>

  • 实验组患者的血液中IL-6和甘油三酯水平都有明显降低。


例证二[11]

实验类型|随机双盲法控制试验


实验设计|138名超重、久坐的中老年志愿者分成三组进行试验。第一组服用2.5g Omega-3不饱和脂肪酸补剂(胶质胶囊,有效成分是2085mg EPA和348mg DHA);第二组服用1.25g Omega-3不饱和脂肪酸补剂(胶质胶囊,有效成分是1042.5mg EPA和174mg DHA)和相应剂量的安慰剂;第三组为对照组,全部服用安慰剂。安慰剂是由棕榈油、大豆油、橄榄油等组成的混合物。4个月以后,对比分析三组参与者的血清和外周血单个核细胞的脂肪酸组成以及促炎细胞因子的水平。


实验结果|

  • 在对照组参与者的血清中,IL-6的水平上升了36%,而在试验组1(高剂量)和2(低剂量)中却分别下降了12%和10%;

  • 血清中NF-κB在对照组中上升了12%, 但在试验组1中下降了2.3%,在试验组2中轻微升高了0.2% 。


除了上述列举的两个实验证据外,其他研究也证实了Omega-3还可以降低体内氧化应激性 ,降低空腹葡萄糖水平,提高胰岛素敏感性等等[12,13]


本战场较量评判 >>>


综合动物实验和人体实验证据,在炎症战场的较量中,极养君认为Omega-3对肥胖所引发的炎症的反击力度为强。



半场总结

虽然Omega-3对体重调控的作用仍需进一步验证,但它在抗炎,维持代谢稳定方面的功效已经得到了相关动物和临床实验的证实。


那么,Omega-3与肥胖在中枢神经系统的战场战况又如何呢?且听下回分解!


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