二十二碳六烯酸的生物活性与作用机制

二十二碳六烯酸，英文名为Docosahexaenoic Acids，常见的英文缩写为DHA，它是一类长链多不饱和脂肪酸，拥有二十二个碳原子，含有六个不饱和烯键，是Omega-3（DHA，EPA和ALA等）的重要成员。二十二碳六烯酸作为人体必需的营养物质，在大脑和视网膜中的含量尤其高，并作为其中细胞膜的重要组成部分，主要存在于其质膜上的磷脂中。

图1 二十二碳六烯酸的球棍模型

基本介绍

Omega-3 脂肪酸，包括二十二碳六烯酸 (DHA)、二十碳五烯酸 (EPA) 和 α-亚麻酸 (ALA)，是必需的多不饱和脂肪酸，具有多种健康益处。Omega-3 脂肪酸具有抗心律失常和抗炎能力，有助于心血管健康。此外，二十二碳六烯酸的摄入与改善视力、大脑和记忆力发育有关。膳食二十二碳六烯酸的转化有限，因此必须将其作为食品补充剂来消费。最近开始建议孕妇补充该物质，指出有关二十二碳六烯酸对于注意力及视力改善的相关研究，并且指出大部分中国的孕妇饮食摄取的DHA都未达到其“建议量”。国际脂肪酸及脂质研究学会的一个工作小组认为孕妇及哺乳妇女DHA的建议摄取量是每天300 mg，而此阶段的妇女每天DHA的消耗量介于45 mg到115 mg之间。[1]

生物活性

1989年，英国营养化学家克罗夫特教授和日本营养学家奥由占美首次提出，鱼体内含有的二十二碳六烯酸对大脑的发育至关重要。此后，又有大量的研究表明，二十二碳六烯酸以不同的方式参与到哺乳动物大脑在各个发育阶段（婴幼儿期、儿童期、青少年时期、成年以及老年）的多种生物过程（大脑发育、神经疾病和衰老），其中又包括神经元的存活、神经产生、突触功能和神经炎症等多个方面。特别是对于神经发育，除了诸多动物实验外，多项人体研究表明给孕期妇女补充二十二碳六烯酸，能明显促进胎儿的成长；对于老年大脑疾病，目前主要是多项动物实验上的研究表明能改善相关的病理及认知表现；而对于正常成人的DHA补充研究则相对较少，其效用目前还存在一定争议。

作用机制

先前的研究表明作为质膜的重要组成部分，二十二碳六烯酸承担着结构性功能，而且酯化于质膜上的DHA，更富集于突触位置的质膜上，能增加质膜的扩展性和流动性，并促进囊泡的形成，从而可能直接影响到神经元突触的发育。最新的研究进一步探究了二十二碳六烯酸的作用机制。二十二碳六烯酸也可在特定的磷脂酶iPLA2的作用下从质膜上释放下来，作为信号分子影响细胞内的信号通路，从而影响到突触的发育，进而影响大脑的状态及功能[4]。该研究结合在体基因操纵（转基因小鼠、病毒注射和胚胎电转等），药理学，荧光染料微注射，RNA测序，脑片电生理及行为学等实验手段，不但发现脑内游离二十二碳六烯酸也参与大脑中神经突触的发育，而且找到游离二十二碳六烯酸可能作用的受体类视黄醇X受体α（RXRA），解析了DHA促进大脑发育及功能的新机制。[1]

体内代谢

人体大脑能合成饱和脂肪酸以及单不饱和脂肪酸，但是却不能合成多不饱和脂肪酸（PUFAs）。那么大脑中大量的二十二碳六烯酸从哪里来呢。其实，这跟年龄有很大的关系。胎儿时期，尚在母亲肚子里的小宝宝能够通过从母体的吸收，婴幼儿则能从母乳及膳食中的直接补充，所以在出生前后以及早期儿童时期，二十二碳六烯酸在大脑内快速大量地累积。 待大脑发育完全后，DHA在脑内的总含量保持相对稳定，代谢率相对缓慢，此时只需要从膳食中获得二十二碳六烯酸的少量补充。进入老年后，DHA的脑内含量会有一定下降。 [2]

膳食获取方式

膳食获取二十二碳六烯酸的方式则有两种：直接的DHA摄取和外周（肝脏）合成后的脑内转运。直接获取来自于含二十二碳六烯酸的食物，DHA含量最高的食物为海洋冷水脂肪鱼类，包括金枪鱼、沙丁鱼、鲑鱼和鲱鱼等，它们100克可提供1-2克二十二碳六烯酸。淡水鱼及其他动物性食物中也含有少量DHA，但相比于金枪鱼，可能只有其1%。外周合成获取的方式主要是先通过饮食获得亚麻酸 α-linolenic acid (ALA)作为前体，于肝脏中在多种酶的作用下，去饱和化和延长合成二十二碳六烯酸，继而通过血液循环经过血脑屏障（BBB）进入大脑，从而维持脑内二十二碳六烯酸含量的高水平。相比于直接摄取二十二碳六烯酸，外周合成DHA以及向脑内转运的效率则低很多，但是其前体ALA却是存在于多种植物油中，在我们的食谱中更容易获得。[2]

研究展望

人体大脑及视网膜中含有大量二十二碳六烯酸，而不同发育和年龄阶段，对二十二碳六烯酸的需求差异很大。DHA的补充不但可以直接膳食获取，亦可由肝脏合成转运入脑，科学调整膳食结构是获取足够二十二碳六烯酸的最佳途径。从以往研究中我们知道，DHA对大脑发育、视力、老年痴呆症、心血管疾病、甚至癌症等诸多生理病理情况都有一定正面作用。而深入探究二十二碳六烯酸在以上可能参与的生理/病理进程中的功能和机制，将进一步促进我们对二十二碳六烯酸功能的理解，未来也许还能够帮助我们实现更多医学上的突破。

参考文献

[1] Lauritzen, L.,et al. DHA Effects in Brain Development and Function.Nutrients,2016,8:1.

[2] Bazinet, R.P. and S. Laye. Nat Rev Neurosci,2014.15:771-85.