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【行業發展】ω-3多不飽和脂肪酸促眼部健康研究進展

文章來源: 作者: 發布時間:2020年06月23日 點擊數: 字號:

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脂類是人體必需的七大營養素之一,是由脂肪酸和醇作用生成的酯及其衍生物,包括油脂(脂肪酸、甘油三酯)和類脂(磷脂、固醇)。ω-3多不飽和脂肪酸在人體中扮演著重要的角色,不僅能夠影響器官系統的細胞和細胞內功能,而且還能夠緩解和預防一些眼部疾病,如干眼癥、青光眼及視網膜色素變性等。據研究發現,ω-3多不飽和脂肪酸和ω-6多不飽和脂肪酸,能夠作為局部作用的激素參與介導炎癥過程,尤其是具有抗炎癥作用的ω-3 多不飽和脂肪酸類物質,其炎癥反應的調節作用主要通過影響免疫細胞和炎性細胞的功能來實現,調節的途徑包括減少細胞因子、抑制細胞增殖、影響抗原呈遞等方式,從而對眼部疾病起到緩解和預防作用。本文主要綜述了ω-3多不飽和脂肪酸對干眼癥、視網膜色素變性、青光眼和早產兒視網膜病變的影響及其可能機制,并且辯證地提出適量攝入ω-3多不飽和脂肪酸,以期為進一步深入研究眼部疾病預防提供思路,也為ω-3多不飽和脂肪酸促進視覺系統正常發展的深入研究提供理論支撐。

1 脂肪酸概述

脂肪酸包括飽和脂肪酸(SFAs)、單不飽和脂肪酸(MUFAs)和多不飽和脂肪酸(PUFAs)。SFAs會導致血膽固醇、三酰甘油等升高,致使人體易患各種心血管疾??;PUFAs卻是人體重要的生理活性物質,尤其是ω-3 PUFAs和ω-6 PUFAs已成為當今科學家們的研究熱點。ω-3 PUFAs是人體必需的營養物質,也是構成細胞膜的重要組成部分,其主要包括α-亞麻酸、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)等。研究表明,α-亞麻酸是EPA和DHA的合成前體,在體內主要是以EPA和DHA的形式存在。DHA是各種細胞的主要組成部分,特別是大腦神經元和視網膜細胞,在胎兒大腦發育、運動技能發育、嬰兒視覺敏銳性、脂質代謝和認知方面起著重要的作用。EPA在預防動脈粥樣硬化、癡呆、類風濕關節炎、阿爾茨海默氏病等疾病中起重要作用。

 

2 ω-3多不飽和脂肪酸與眼部健康
ω-3 PUFAs與視網膜有著直接的關系。Wong等研究發現在眼睛內,DHA主要出現在與感光器視紫紅質一起定位的感光器外膜(outer segment, OS)磷脂中,在視紫紅質的再生過程中起著重要的作用。事實上,DHA和視紫紅質之間的相互作用發生在早期的高爾基球囊轉運到視桿細胞外節膜盤(rod outer segments, ROS)之后。DHA還影響信號傳導過程中的光受體膜和神經遞質,及視紫紅質的激活、棒狀和錐細胞的發育、神經樹突連接以及中樞神經系統的功能成熟等。Barabino 等\[12\]的研究表明,EPA的代謝在正常細胞內能產生具有抗炎作用的脂質介質,同時通過控制炎癥的機制提高眼角膜的透明度,能夠維持眼部表面和功能的穩定。包括眼睛在內的幾種組織中,ω-3 PUFAs還可通過增加損傷后血管的再生減少視網膜血管的面積,從而減少新生血管形成的缺氧刺激,對視網膜的正常工作具有保護作用。
       研究表明,ω-3 PUFAs的缺乏會影響視網膜電圖、視覺誘發電位及視敏度,從而引發眼部疾病。ω-3 PUFAs能維持眼部健康的主要原因在于它是視網膜的成分之一。眼睛生理學和視覺的許多方面都受到ω-3 PUFAs的影響,例如缺乏ω-3 PUFAs易發干眼癥(角結膜干燥癥,dry eye, DE)、視網膜色素變性(retinitis pigmentosa, RP)、青光眼(glaucoma)和早產兒視網膜病變(retinopathy of prematurity, ROP)等多種眼部疾病。
2.1 干眼癥
干眼癥是由于眼淚的數量不足或者質量差,導致眼部干燥的綜合癥,嚴重影響患者的日常生活(如看書、開車等)。干眼癥假說機理見圖1。

 

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炎癥是引發干眼癥的重要因素之一。炎癥因子不僅可刺激淋巴細胞增生,對淚腺造成免疫攻擊,自身也會干擾淚腺的正常分泌,這些影響引發了干眼癥。研究表明,ω-3 PUFAs具有一定的抗炎作用,淚膜中缺少ω-3 PUFAs,就不能起到抵御炎癥因子的作用,干眼癥也會越嚴重,因此干眼癥的發生與ω-3 PUFAs的不足有一定的關系。ω-3 PUFAs可能直接影響淚膜的脂肪組成,從而提高其穩定性和功能。另外,ω- 3 PUFAs可以優化眼瞼腺的健康,調節其分泌物,以及抑制促炎細胞因子的產生\[19\]。這也可能是ω-3 PUFAs的攝入促進了位于結膜上皮的跨膜活動離子泵的活力,提高了眼淚的質量和數量。Walter等從退伍軍人管理局醫院招募了41名正常的眼瞼和角膜被解剖了的干眼癥患者,對其癥狀和體征進行了評估,并通過質譜學的脂質譜分析了淚液樣本,統計分析比較了淚膜脂質與干眼癥的關系,發現干眼癥患者中ω-6 PUFAs與ω-3 PUFAs淚液脂質的比例與淚膜功能障礙和角膜染色程度成正比,從而得出ω-3 PUFAs淚膜脂質的代謝不足可能是干眼癥的慢性眼表面炎癥驅動劑的結論。

 

ω-3 PUFAs對干眼癥還有預防和減緩癥狀的作用。多組試驗證明了口服ω-3 PUFAs膳食補充劑是一種有效減輕干眼癥癥狀的方法。Mehrdad等在臨床研究中,將48名在接受白內障手術后,出現新發干眼癥的患者隨機分為兩組。對照組接受常規治療,治療組除接受常規治療外還接受了ω-3 PUFAs膳食補充的治療。治療后,治療組的癥狀明顯比對照組減輕了。ω-3 PUFAs膳食補充劑對干眼綜合征患者的淚液指數具有加和作用。Jordi對干眼癥患者進行試驗,同時也得出了口服ω-3 PUFAs補充劑是干眼癥的有效治療方法。
另一種干眼癥——電腦視覺綜合癥的發生,是由于人們長時間對著電腦,眨眼的幅度、頻率隨著時間的延長逐漸減少,造成頭痛、眼睛刺痛、干澀、疲倦、紅腫發炎、視力模糊、近視或散光度數加深等癥狀。大部分電腦視覺綜合癥患者所表現的癥狀就是干眼癥。電腦視覺綜合癥的產生不是因為缺乏ω-3 PUFAs而引起的,但可以通過攝入ω-3 PUFAs 達到減輕其癥狀的作用。Bhargava等評估了飲食攝入的ω-3 PUFAs對干眼癥癥狀的影響。在電腦視覺綜合癥患者中進行淚液分泌試驗,將患者隨機分成兩組治療:一組病患每天吃含有DHA和EPA的膠囊,另一組病患每天吃含有橄欖油的膠囊,比較發現口服ω-3 PUFAs可減輕干眼癥癥狀、降低淚液蒸發率,證明了ω-3 PUFAs可減輕由于電腦視覺綜合癥而引起的干眼癥。

 

      2.2 視網膜色素變性
      視網膜色素變性是一種少見的遺傳性眼病,是一組以進行性感光細胞及色素上皮功能喪失為共同表現的遺傳性退行性疾病,感光細胞的變性和凋亡是視力持續性下降并導致最終失明的原因。其中臨床上常見的視網膜色素變性之一,是老年人易患的與年齡有關的黃斑病變(age-relatedmacularde-generation, AMD),AMD是引起老年人失明的最主要的原因之一。視網膜色素變性假說機理見圖2。

      最近對AMD的病理生理研究結果表明,炎癥因子的表達、氧化應激是影響這種疾病的要因素。食物中攝取ω-3 PUFAs的減少增加了黃斑變性的風險,而攝取ω-3 PUFAs補充劑已被證明可以改善臨床癥狀,但是這些機制還未被證明。Othmen等評估了一種富含ω-3 PUFAs的膳食補充劑,用于患有年齡相關性黃斑病變患者的臨床護理,發現適量補充劑的攝入迅速改變了脂肪酸含量,并在視網膜中產生了大量的EPA,且不影響視紫紅質的含量或恢復。此外,ω-3 PUFAs能保護視網膜免受因光線引起的氧化應激。因此,ω-3 PUFAs可能對減緩某些視網膜病變的研究是有益的。

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2.3 青光眼
青光眼是一種發病迅速、危害性大、隨時導致失明的常見疑難眼病。青光眼損傷最重要的觸發因素是眼內壓間斷或持續性升高的水平超過眼球所能耐受的程度,從而給眼球各部分組織和視功能帶來損害,導致視神經萎縮、視野縮小、視力減退,最終導致失明,青光眼急性發作24~48 h即可完全失明。青光眼屬雙眼性病變,可雙眼同時發病,或一眼起病,繼發雙眼失明。青光眼假說機理見圖3。
Wjcik-Gryciuk、Weinreb等提出目前青光眼治療的標準方法是降低眼內壓。高眼壓是由體液生產和流出之間的平衡決定的。影響體液流出的確切機制是通過ω-3 PUFAs的代謝產物之一前列腺素(prostaglandins, PGs)。PGs通過對睫狀肌松弛和細胞外基質重建的直接影響,可以降低眼內壓。Huang等研究表明ω-3 PUFAs能夠降低試驗動物的眼壓,是治療人類青光眼的潛在保護性化合物。除高眼壓外,Schmidl等提出血管因素是青光眼發病機制中的另一個重要危險因素,眼部血流量受損和血液黏度升高也能導致青光眼產生。ω-3 PUFAs具有增強細胞膜流動性、降低血小板聚集和降低血清膽固醇濃度的能力,因此對治療青光眼有好處。
2.4 早產兒視網膜病變
早產兒視網膜病變(ROP)是指由于新生血管生長,伴隨出血、滲出、增生等病理性改變造成的致盲性疾病,可造成視網膜脫離,并發白內障和青光眼等疾病,是兒童最嚴重的致盲性眼病之一。早產兒視網膜病變假說機理見圖4。

 

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 Malamas等通過對動物模型和嬰兒進行的試驗和臨床試驗,檢驗ω-3長鏈多不飽和脂肪酸(ω-3 LC PUFAs,主要包括EPA和DHA)的攝入對ROP的影響,發現ω-3 LC PUFAs是影響視網膜健康和疾病進程的關鍵調節劑,認為使用ω-3 LC PUFAs預防性膳食補充劑是可行的。Brenna提出攝入ω-3 LC PUFAs能夠最佳地發展早產兒的視力。
       血清脂聯素(Adiponectin,APN)濃度與早產兒的ROP發展和血清ω-3 LC PUFA濃度相關。在早產兒中,血清APN濃度與ROP呈負相關,增加APN濃度能抑制ROP的發生,而血清APN濃度與血清ω-3 LC PUFA濃度呈正相關。Fu等利用小鼠模型來確定ω-3 PUFA補充劑是否增加血清APN濃度,然后抑制視網膜病變。因此,在小鼠的試驗中,向飼料里添加ω-3 LC PUFA補充劑,結果發現在早產兒的總體營養中,ω-3 LC PUFA補充可增加血清APN,從而抑制ROP的發生。膳食中ω-3 LC PUFA可抑制小鼠模型中的ROP,但機理尚不明確。

3 攝入過量ω-3多不飽和脂肪酸與視覺功能

 

ω-3 PUFAs是維持人體正常代謝不可缺少的,如DHA,對人的視力有非常重要的意義,尤其在嬰兒時期更為顯著,嬰幼兒時期一旦缺少DHA,嬰兒的視力就會受到影響。研究發現,飲食中攝入富含ω-3 PUFAs的食物可改善視覺功能。但大劑量補充ω-3 PUFAs,從長期來看,對視力功能并沒有多大影響。Molloy等設計隨機對照試驗,將嬰兒隨機分配到喂食含有更高濃度的DHA組(總脂肪酸的1%,高DHA組)或標準量的DHA組(總脂肪酸的0.2%~0.3%,對照組),最后發現高DHA和標準DHA組之間沒有顯著性差異(p>0.05)。ω-3 PUFAs在影響機體免疫的機制上與ω-6 PUFAs 有競爭效應,所以ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs 的攝入比例要適宜。Pérez 等發現ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例與患青光眼的風險是直接相關的,ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例過高會增加患原發性開角型青光眼(Primary Open Angle Glaucoma,POAG)的風險,尤其是高張力的POAG,但具體的比例尚不明確。

 

因此,應當補充或攝取適量ω-3 PUFAs,攝入過多不僅造成浪費,也可能會對身體造成副作用,比如擾亂膜滲透性、影響酶活等。中國營養學會(CNS) 2000年推薦ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例為1∶ 4 ~1∶ 6,世界衛生組織規定ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例為1∶ 4~1∶ 6,日本對健康人群ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例建議為不高于1∶ 4。由此,對大部分健康人群推薦的ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的攝入比例為1∶ 3~1∶ 4。

4 總 結

 

在維持眼部健康神經功能方面,PUFAs的膳食攝入均衡非常重要。ω-3 PUFAs,特別是DHA在胎兒成長過程中,需要攝入適量水平,以確保視覺系統的正常發展。缺乏ω-3 PUFAs易發眼部疾病,如干眼病、視網膜色素變性、青光眼和早產兒視網膜病變。補充攝入ω-3 PUFAs可以緩解病癥,起到輔助治療的目的。部分眼部疾病發病機理與缺乏ω-3 PUFAs相關性未能完全被證實,但通過膳食補充ω-3 PUFAs對保持眼部健康有很大幫助,ω-3 PUFAs也是眼部細胞的重要組成成分,日常生活中應注意適量攝入ω-3 PUFAs。

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