導(dǎo)讀
對(duì)于飽和脂肪是否有害的疑問，美國哥倫比亞大學(xué)的一項(xiàng)新研究給予了分子級(jí)別的直觀動(dòng)態(tài)證據(jù)。研究人員發(fā)現(xiàn)飽和脂肪酸會(huì)造成細(xì)胞膜“凍結(jié)”,使用這種技術(shù)會(huì)對(duì)肥胖、糖尿病和心血管疾病的理解和治療產(chǎn)生重大影響。
飽和脂肪是否有害存在爭議
在日益注重健康的社會(huì)，每隔幾年就會(huì)出現(xiàn)一種新的時(shí)尚飲食。素食主義、生酮飲食、地中海飲食等等，由于有太多的選擇和科學(xué)證據(jù)，很難確切地知道什么是健康的而什么不是。然而，有一條信息始終存在：飽和脂肪是有害的。
然而在最近兩年科學(xué)家和衛(wèi)生組織對(duì)飽和脂肪的危險(xiǎn)有了不同意見。根據(jù)攝入飲食的對(duì)照試驗(yàn)，The American Journal of Clinical Nutrition雜志上2016年11月30日發(fā)表的研究發(fā)現(xiàn)大多數(shù)健康人能很好地耐受飽和脂肪的攝入。只要脂肪的質(zhì)量好，而且總的能量攝入不是太高，飽和脂肪甚至還有可能有益健康。
新研究提供分子級(jí)別動(dòng)態(tài)證據(jù)
飽和脂肪是否有害存在爭議的問題在于人們還沒有辦法確定到底為什么多余的飽和脂肪對(duì)細(xì)胞有毒性作用，而不飽和脂肪酸可以保護(hù)心血管系統(tǒng)。
為了找到答案，哥倫比亞大學(xué)的研究人員發(fā)明了一種新的顯微鏡技術(shù)，可以在脂肪酸被吸收到活細(xì)胞后直接追蹤它們。這項(xiàng)技術(shù)包括用同位素氘代替脂肪酸上的氫原子，而不用像傳統(tǒng)策略那樣改變它們的物理化學(xué)性質(zhì)。通過轉(zhuǎn)換，所有由脂肪酸構(gòu)成的分子都可以通過一種叫做受激發(fā)拉曼散射(SRS)顯微鏡的先進(jìn)成像技術(shù)，在活細(xì)胞內(nèi)觀察到。
飽和脂肪酸造成細(xì)胞膜“凍結(jié)”
最近12月1日在線發(fā)表在美國國家科學(xué)院院報(bào)(PNAS)的研究報(bào)告說，用飽和脂肪酸構(gòu)建細(xì)胞膜的細(xì)胞過程會(huì)導(dǎo)致膜上出現(xiàn)分子“凍結(jié)”的硬化“補(bǔ)丁”。健康的條件下，該膜在分子水平上應(yīng)該是流動(dòng)自如的。
研究人員解釋說，長鏈飽和脂肪酸脂質(zhì)分子的僵硬導(dǎo)致它們和細(xì)胞膜其它部分區(qū)分開。在顯微鏡下，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這些脂質(zhì)分子聚集成密集的“島嶼”或簇，變成固化的狀態(tài)并不怎么動(dòng)。隨著越來越多的飽和脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞，這些“群島”長大，增加了膜的不適應(yīng)性，逐漸破壞整個(gè)細(xì)胞。
通訊作者Wei Min教授說：“長期以來，我們相信所有的細(xì)胞膜都是液態(tài)的，允許嵌入的蛋白質(zhì)改變它們的形狀并進(jìn)行反應(yīng)。之前幾乎還沒有在哺乳動(dòng)物細(xì)胞中觀察到類固態(tài)膜。我們看到的現(xiàn)象是非常不同的和令人驚訝的。”
飽和脂肪酸在細(xì)胞膜(綠色)形成固化的島(藍(lán)色)來源哥倫比亞大學(xué)Nicoletta Barolini
不飽和脂肪能“融化”固化膜
Min教授介紹另一方面，由不飽和脂肪酸構(gòu)成的脂類分子在它們的鏈中有一個(gè)扭結(jié)，這使得它們不會(huì)像飽和脂肪分子那樣緊密地排列在一起。不飽和脂肪酸就會(huì)自由移動(dòng)，而不是形成靜止的團(tuán)。當(dāng)它們運(yùn)動(dòng)時(shí)，這些分子可以擠入緊密排列的飽和脂肪酸鏈。
第一作者Yihui Shen說：“我們發(fā)現(xiàn)添加不飽和脂肪酸能‘融化’由飽和脂肪酸凍結(jié)的膜‘群島’。這可以部分解釋不飽和脂肪酸的有益效果，比如像魚油那些的不飽和脂肪酸為什么可以在血脂紊亂的狀況下有保護(hù)作用。”
Yihui Shen補(bǔ)充，這項(xiàng)研究中研究人員首次能夠在活細(xì)胞內(nèi)看到脂肪酸分布和動(dòng)態(tài)的細(xì)節(jié)，揭示了飽和脂肪以一種以前未知的有毒物理狀態(tài)在細(xì)胞膜內(nèi)積累。
Min教授說：“一旦進(jìn)入細(xì)胞，飽和脂肪酸的行為會(huì)導(dǎo)致重大且常常致命的疾病。將脂肪酸如何導(dǎo)致脂質(zhì)代謝疾病的過程可視化，可以給我們提供如何尋找有效的方法來治療它們的直接物理信息。也許，我們可以找到一種方法來阻止有毒的脂質(zhì)積累。我們很興奮：這一發(fā)現(xiàn)有可能真正影響公眾健康，尤其是與脂質(zhì)有關(guān)的疾病。”
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