2021年ω-3多不飽和脂肪酸在心血管疾病中的研究現(xiàn)狀(全文)

2021年w-3多不飽和脂肪酸在心血管疾病中的研究現(xiàn)狀（全文）3-3多不飽和脂肪酸（omega-3ployunsaturatedfattyacids,3-3PUFAs）是PUFAs家族中的一類，其主要來(lái)源于食物，參與細(xì)胞膜的組成。過(guò)去40年間，大量臨床硏究關(guān)注其對(duì)于心血管疾病的保護(hù)作用。本文就3-3PUFAs在心血管疾病方面的硏究現(xiàn)狀作一綜述。一、53PUFAs的生物學(xué)作用根據(jù)其雙鍵的位置，多不飽和脂肪酸可分為3-3PUFAs和3-6PUFAso3-3PUFAs的雙鍵主要位于從甲基端開(kāi)始的第3個(gè)碳原子。其家族主要包括a-亞麻酸、二十碳五烯酸（eicosapentaeniocacid,EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoicacid,DHA）三種。前者主要存在于植物油中，而后兩者雖可有a-亞麻酸轉(zhuǎn)化，但是機(jī)體的來(lái)源主要是深海魚油。在體內(nèi),3-3PUFAs可經(jīng)過(guò)環(huán)氧化酶（COX）、脂氧化酶（LOX）和細(xì)胞色素（CYP）等酶的作用代謝為上百種的二十烷酸產(chǎn)物（圖1）。圖1w-3PUFAs代謝通路及其主要的代謝產(chǎn)物這些代謝產(chǎn)物均屬于具有生物學(xué)活性的小分子物質(zhì)。目前硏究表明它們可以參與機(jī)體的生殖發(fā)育、體溫調(diào)節(jié)、血壓維持等重要的生理過(guò)程，并且在炎癥、疼痛、腫瘤、高血壓、動(dòng)脈粥樣硬化、糖尿病以及精神障礙等疾病的發(fā)生發(fā)展中也發(fā)揮著重要的作用。目前認(rèn)為其生物學(xué)作用主要涉及以下幾點(diǎn)：（―）抑制炎癥反應(yīng)在多種刺激誘導(dǎo)下，磷脂酶A2可介導(dǎo)3-3PUFAs自細(xì)胞膜中釋放，并通過(guò)傳統(tǒng)和新式兩種途徑轉(zhuǎn)化為多種信號(hào)傳導(dǎo)分子。傳統(tǒng)途徑涉及COX和LOX催化生成的具有生物活性的類花生酸，包括前列腺素（PGs）,血栓素（TXs）和白三烯（LTs）°3-3PUFAs代謝產(chǎn)生的血栓烷和白三烯的活性通常不如相應(yīng)的3-6PUFAs產(chǎn)物強(qiáng)；而其通過(guò)新的途徑可以轉(zhuǎn)化為更具生物活性的環(huán)氧化物、醇、二醇和酮，這些產(chǎn)物具有較強(qiáng)的抗炎作用，并可通過(guò)跨細(xì)胞生物合成途徑（一個(gè)細(xì)胞的產(chǎn)物轉(zhuǎn)入相鄰細(xì)胞）在炎癥清除階段產(chǎn)生。因此，這些物質(zhì)被稱為“清除階段相互作用產(chǎn)物”（即緩解因子）［1-2］。此外，PUFAs通過(guò)硝化作用可以產(chǎn)生硝基脂肪酸，其在微摩爾濃度時(shí)即可抑制炎癥反應(yīng)⑶。3-3PUFAs摻入細(xì)胞膜后可通過(guò)調(diào)節(jié)內(nèi)皮細(xì)胞促炎、促粥樣斑塊發(fā)生相關(guān)基因的表達(dá)水平，發(fā)揮長(zhǎng)效的直接的抗炎、抗動(dòng)脈粥樣硬化作用［4-5］。同時(shí),w-3PUFAs進(jìn)入細(xì)胞膜后還可以減少細(xì)胞內(nèi)活性氧的產(chǎn)生及氧化還原敏感的轉(zhuǎn)錄因子的激活，如核因子-KB系統(tǒng)，改變促炎、致動(dòng)脈粥樣硬化基因的表達(dá)⑹。有硏究發(fā)現(xiàn)，3-3PUFAs通過(guò)作用于G蛋白偶聯(lián)受體120調(diào)控單核細(xì)胞和巨噬細(xì)胞中的炎癥反應(yīng)及胰島素敏感作用⑺。3-3PUFAs通過(guò)降低血小板的膜磷脂、內(nèi)皮細(xì)胞和炎性細(xì)胞中花生四烯酸（ARA）含量，抑制其產(chǎn)物PGE2、TXB2、LTB4、羥基二十碳四烯酸（5-HETE）和LTE4生成。同時(shí)，EPA還可作為COX和LOX的底物，增加三系列PGs和TXs類花生酸的合成。Rho激酶是小GTP酶Rho的下游效應(yīng)子，可介導(dǎo)多種細(xì)胞功能，如平滑肌細(xì)胞收縮、細(xì)胞遷移和增殖。Rho激酶還可上調(diào)促炎分子、下調(diào)內(nèi)皮一氧化氮合酶（eNOS）。有硏究證實(shí)，長(zhǎng)期服用EPA可以顯著抑制缺血再灌注損傷心肌中的Rho激酶活化［8］。此外，補(bǔ)充EPA和DHA可以通過(guò)改善線粒體功能和ATP生成的效率，從而發(fā)揮對(duì)心臟的保護(hù)作用［9］。（二）抑制血小板聚集3-3PUFAs通過(guò)抑制血小板聚集，降低血栓形成的風(fēng)險(xiǎn)。重要的是，3-3PUFAs可以抑制血小板TXA2合成，其在體外可作為人血小板中TXA2/PGH2受體的拮抗劑［10］。飲食中添加3-3PUFAs可下調(diào)人單核細(xì)胞中血小板衍生生長(zhǎng)因子-A和-B的mRNA表達(dá)水平［11］。（三）降低甘油三酯水平3-3PUFAs在調(diào)節(jié)與體內(nèi)脂質(zhì)平衡相關(guān)的基因表達(dá)中發(fā)揮重要的作用。3-3PUFAs通過(guò)降低甾醇受體元件結(jié)合蛋白-1c的活性（這是控制脂肪生成的關(guān)鍵），抑制超低密度脂蛋白（VLDL）組裝和分泌，導(dǎo)致三酰基甘油合成減少。此外,3-3PUFAs通過(guò)活化過(guò)氧化物酶體PPAR-a,促進(jìn)脂質(zhì)在線粒體和/或過(guò)氧化物酶體中同時(shí)進(jìn)行氧化，從而導(dǎo)致合成甘油三酯的底物脂肪酸減少［12-13］。富含三酰基甘油的乳糜微粒和VLDL可以產(chǎn)生殘粒脂蛋白（RLP）,其具有較強(qiáng)的促動(dòng)脈粥樣硬化形成的作用。盡管3-3PUFAs對(duì)空腹總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇水平并無(wú)明顯影響，旦EPA可有效降低高脂血癥患者的RLP水平［14］。（四）改善血管內(nèi)皮功能長(zhǎng)期服用魚油，特別是EPA可以增加正常豬冠狀動(dòng)脈內(nèi)皮依賴性松弛［15］。EPA的這種效應(yīng)也可在豬冠狀動(dòng)脈微血管中觀察到［16］。長(zhǎng)期服用魚油還可以改善患有高膽固醇血癥和動(dòng)脈粥樣硬化的豬的冠狀動(dòng)脈［17］和股靜脈［18］內(nèi)皮依賴性松弛，其作用機(jī)制可能是EPA增加一氧化氮（NO）和內(nèi)皮衍生的超極化因子的合成，從而介導(dǎo)了內(nèi)皮依賴性松弛［19］。3-3PUFAs的摻入將會(huì)改變細(xì)胞脂筏和小窩的性質(zhì)，從而增加膜的流動(dòng)性，并以此影響激素與其受體的結(jié)合及膜相關(guān)蛋白的功能［20-21］。特別是DHA，其可以通過(guò)改變細(xì)胞膜脂質(zhì)組成及主要結(jié)構(gòu)蛋白分布影響小窩微環(huán)境，導(dǎo)致人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞中eNOS活性增加［22］。NO也可以抑制血小板聚集和粘附、白細(xì)胞粘附及平滑肌細(xì)胞增殖。此外，將白細(xì)胞介素（IL）-1、IL-4、TNF-a與DHA共同孵育內(nèi)皮細(xì)胞后，血管細(xì)胞粘附分子（VCAM）-1、E-選擇蛋白IL-6和IL-8表達(dá)水平降低［23］。（五）穩(wěn)定斑塊如前所述，通過(guò)其抗炎作用，3-3PUFAs不僅可以防止斑塊發(fā)展，而且有助于穩(wěn)定斑塊［24］。隨機(jī)臨床試驗(yàn)表明，補(bǔ)充3-3PUFAs可以顯著增加組織中EPA和DHA的水平，并減少巨噬細(xì)胞浸潤(rùn)、增加人頸動(dòng)脈斑塊的纖維帽厚度［25］。活化的內(nèi)皮細(xì)胞和巨噬細(xì)胞可以釋放大量的基質(zhì)金屬蛋白酶（MMP），其在斑塊進(jìn)展及不穩(wěn)定斑塊形成的病理過(guò)程中發(fā)揮重要作用［26］。而EPA可以通過(guò)PPAP-a依賴途徑降低巨噬細(xì)胞MMPs合成，從而抑制載脂蛋白E基因敲除和LDL受體敲除小鼠動(dòng)脈粥樣硬化病變的發(fā)展［27］。（六）抗心律失常微摩爾濃度的3-3PUFAs可無(wú)須進(jìn)入細(xì)胞膜進(jìn)行代謝而直接地、迅速地對(duì)機(jī)體活動(dòng)產(chǎn)生影響，如抗心律失常［28］。這些游離的脂肪酸可以干擾鈉、鉀和鈣通道，這與其他已知類型的抗心律失常藥的作用機(jī)制不同［29］。PUFAs也可以通過(guò)甘油磷脂的sn-2位點(diǎn)酯化作用并摻入細(xì)胞膜調(diào)節(jié)局部信號(hào)和結(jié)構(gòu)，通過(guò)多種機(jī)制影響心肌細(xì)胞離子通道的功能，發(fā)揮抗心律失常的作用。包括，3-3PUFAs可以抑制電壓門控Na+通道開(kāi)放、延長(zhǎng)相對(duì)不應(yīng)期、提高膜電位，這也是膜去極化的必要條件［30］。3-3PUFAs對(duì)L型鈣Ca2+通道也表現(xiàn)出調(diào)節(jié)作用，可降低細(xì)胞溶質(zhì)內(nèi)游離Ca2+水平和Ca2+流入量，防止缺血性損傷造成的細(xì)胞溶質(zhì)內(nèi)Ca2+超載［31］。長(zhǎng)期服用EPA可以抑制心臟K+-ATP通道，縮短單相動(dòng)作電位持續(xù)時(shí)間，從而降低豬缺血誘發(fā)的心室顫動(dòng)［32］。3-3PUFAs的抗心律失常作用可能部分源于其對(duì)自主神經(jīng)調(diào)節(jié)的影響，特別是增加迷走神經(jīng)緊張［33］。通過(guò)這些機(jī)制，3-3PUFAs可以防止室性快速性心律失常的發(fā)生并降低心源性猝死率［34］。二、3?3PUFAs在心血管疾病中的臨床研究現(xiàn)狀當(dāng)前,w-3PUFAs在心血管疾?。–VD）中臨床硏究眾多，但是結(jié)果存在分歧，存在爭(zhēng)議。早期的一些前瞻性隊(duì)列隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)（RCT）和基礎(chǔ)硏究結(jié)果提示，飲食中補(bǔ)充3-3PUFAs可以降低CVD風(fēng)險(xiǎn)。然而，隨后的一些RCT硏究卻并未觀察到“omega-3保護(hù)效應(yīng)”的存在,得出了中性的結(jié)果［35-40］。目前認(rèn)為這些硏究得出中性結(jié)果的原因可能包括：治療時(shí)間短、應(yīng)用3-3FAs的劑量相對(duì)較低、不能篩選低w-3水平、樣本量小、高背景omega-3攝入量以及預(yù)防CVD治療藥物的使用等［40-44］。在二十碳五烯酸（EPA）干預(yù)試驗(yàn)（REDUCE-ITJNCT01492361）和在高甘油三酯血癥患者中使用Epanova降低他汀類藥物殘留風(fēng)險(xiǎn)的臨床試驗(yàn)（STRENGTH,NCT02104817）中，分別使用了兩種不同的高劑量的3-3藥物前者使用EPA，后者使用3-3羧酸（即未酯化的EPA和二十二碳六烯酸（DHA）,劑量均為4g/d）,結(jié)果均發(fā)現(xiàn)可以減少心血管事件，提示之前中性的硏究結(jié)果可能與應(yīng)用的3-3藥物劑量較低有關(guān)。2012年Rizos等人所做的薈萃分析結(jié)果提示，盡管心臟死亡發(fā)生率降低了9%（P=0.01），但是仍然認(rèn)為魚油對(duì)于預(yù)防心血管疾病事件的風(fēng)險(xiǎn)“無(wú)作用”［45］?；贛eta數(shù)據(jù)分析給出的這種結(jié)果，使得3-3PUFAs在CVD疾病預(yù)防中的地位變得更加不確定。紅細(xì)胞(Redbloodcell,RBC)被公認(rèn)為評(píng)估3-3PUFAs狀態(tài)的最佳樣本類型。既往報(bào)道，較高的反式脂肪酸(特別是反芻動(dòng)物衍生的反式棕櫚油酸)的RBC水平與較低的10年的死亡風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)［46］。Kleber及其同事分析了1990年代末進(jìn)行心臟血管造影術(shù)的3259例德國(guó)患者的RBC脂肪酸含量［47］，他們觀察了RBC膜上的a-亞麻酸(ALA)水平、DHA水平以及后兩者的總和與HS-Omega-3指數(shù)的關(guān)系。HS-Omega-3指數(shù)是反映3-3PUFAs狀態(tài)更為穩(wěn)定和持久的指標(biāo)，不受魚油的急性攝入量干擾［48-49］，被認(rèn)為是評(píng)估CVD死亡風(fēng)險(xiǎn)的新的危險(xiǎn)因素之一［50］。結(jié)果提示,較高的EPA水平可使全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)降低25%(p<0.001)，使CVD死亡風(fēng)險(xiǎn)降低30%(p=0.001)。對(duì)于DHA,趨勢(shì)相似但結(jié)果卻不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(在考慮多重比較檢驗(yàn)后，p<0.008)。對(duì)于組合度量，兩者全因死亡率風(fēng)險(xiǎn)和CVD死亡率的風(fēng)險(xiǎn)均降低22%。有硏究也發(fā)現(xiàn)，心肌梗死患者體內(nèi)EPA水平與兩年內(nèi)死亡風(fēng)險(xiǎn)成反比［51］，與GRACE評(píng)分的改善成正比，以上結(jié)果均提示良好的預(yù)后［52］。Chowdhury等人的薈萃分析綜合了13項(xiàng)硏究的數(shù)據(jù)結(jié)果，提示：高的EPA水平使“冠狀動(dòng)脈事件”發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)降低了22%［53］。最近的一項(xiàng)硏究調(diào)查了世界各地的RBCEPADHA水平，發(fā)現(xiàn)德國(guó)人群處于中間風(fēng)險(xiǎn)區(qū)(4%-8%)［54］，與LURIC硏究結(jié)果所一致。雖然Kleber等人的硏究結(jié)果增加了3-3PUFAs與死亡率之間因果關(guān)系的證據(jù)，但是仍然需要RCT結(jié)果去證實(shí)［55］。在臨床實(shí)踐中，更重要的是在臨床硏究中，評(píng)估3-3PUFAs生物狀態(tài)(如HS-Omega-3指數(shù))顯得極為重要。應(yīng)用評(píng)估3-3PUFAs生物狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)化方法將有助于進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分層。如果不能排除自身3-3水平較高的患者，將可能導(dǎo)致出現(xiàn)無(wú)益結(jié)果。w-3PUFAs在動(dòng)物模型中的研究現(xiàn)狀關(guān)于動(dòng)物模型的實(shí)驗(yàn)硏究大致分為兩類：對(duì)血管疾病或血栓形成的硏究以及抗心律失常作用的硏究。在幾種動(dòng)物模型中,3-3PUFAs可以改善內(nèi)皮功能和降低動(dòng)脈粥樣化形成；但硏究結(jié)果較不一致，可能與選用動(dòng)物的種數(shù)及硏究設(shè)計(jì)不同有關(guān)［56］。在Langendorff灌注兔的心臟［57］和喂養(yǎng)小鼠［58］、猴子［59啲實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),3-3PUFAs可以升高致心律失常閾值。在運(yùn)動(dòng)引起心室顫動(dòng)的犬猝死模型中，靜脈滴注3-3PUFAs濃縮液［60］或含有EPA、DHA或ALA的血清白蛋白［61］防止心室顫動(dòng)發(fā)生。此外，我們實(shí)驗(yàn)室的前期硏究結(jié)果顯示，富含3-3PUFAs的飲食可以顯著降低小鼠心肌梗死面積、改善梗死后心功能；同時(shí)，改變其血漿、動(dòng)脈及心臟組織中PUFAs代謝譜。用EPA處理人臍靜脈內(nèi)皮細(xì)胞可以抑制TNF-a誘導(dǎo)的VCAM-1表達(dá)增加，并且CYP代謝通路的抑制劑可以阻斷EPA的這種作用。四、小結(jié)3-3PUFAs通過(guò)上述一種或多種機(jī)制，可能會(huì)影響若干與心血管疾病相關(guān)的危險(xiǎn)因素。每天服用3g或以上劑量的3-3PUFAs可以降低高甘油三酯血癥的發(fā)生率［62-63］，但不會(huì)明顯改變膽固醇水平。3-3PUFAs亦可降低炎癥標(biāo)志物水平，如白細(xì)胞介素-邛和腫瘤壞死因子(TNF)-a［64-65］。有硏究表明，增加3-3PUFAs的攝入可使收縮壓降低2-3mmHg、舒張壓降低1-2mmHg［68］，同時(shí)減慢靜息心率(每分鐘約3次)［66］。此外，攝取3-3PUFAs可以改善心臟舒張期充盈［67］,調(diào)制自主功能、增加心率變異性［68］、加強(qiáng)壓力感受器控制［69］以降低致命性心律失常的風(fēng)險(xiǎn)。3-3PUFAs還可以提高胰島素敏感性［70］。雖然其對(duì)止血的整體效果似乎不大，但仍有輕度抑制血小板功能的作用［71-72］。短期補(bǔ)充3-3PUFAs可改善