脂肪酸在風濕性疾病中的作用
發(fā)布者:  |  發(fā)布時間:2018.04.18   |  瀏覽量:1571

風濕性疾病是一類可侵犯肌肉、骨骼、關(guān)節(jié)及其周圍軟組織(血管、滑膜、肌腱及筋膜等)為主的系統(tǒng)性疾病,主要為自身免疫性疾病。遺傳、免疫、炎癥等因素均不同程度地參與風濕性疾病的發(fā)生和發(fā)展。21世紀初,肥胖癥成為全球流行病。常見的并發(fā)癥包括心血管和代謝性疾病。在這種情況下,研究顯示脂肪組織也是各種炎性介質(zhì)的來源,這可以部分地解釋與肥胖相關(guān)的長期合并癥,如胰島素抵抗、骨關(guān)節(jié)炎(OA)等。脂肪細胞因子是這些炎性介質(zhì)中的一種,從脂肪組織釋放的非酯化脂肪酸(FFA)可能是另一種,肥胖個體血清FFA水平與瘦個體相比明顯增加,體內(nèi)FFA水平的長期升高已顯示會引起各種不良影響。在類風濕關(guān)節(jié)炎(RA)滑膜成纖維細胞中,飽和脂肪酸(SFA)棕櫚酸(C16:0)和ω-6系脂肪酸亞油酸(C18:2)劑量依賴性地增強促炎細胞因子白細胞介素(IL)-6,趨化因子IL-8和單核細胞趨化蛋白1以及基質(zhì)金屬蛋白酶1和基質(zhì)金屬蛋白酶3的分泌。而ω-3多不飽和脂肪酸(PUFA)在體內(nèi)卻發(fā)揮著抗炎特性,ω-3PUFA可以改善風濕性疾?。廴?/span>RA、系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)和強直性脊柱炎(AS)]患者的關(guān)節(jié)炎及其他臨床癥狀,補充富含ω-3脂肪酸食物(如補充魚油膠囊)的營養(yǎng)治療成為治療慢性炎性風濕性疾病的有效途徑??梢姡舅嵩陲L濕性疾病中發(fā)揮著重要作用,現(xiàn)就其在風濕性疾病中的作用予以綜述。

1  脂肪酸概述

1.1  脂肪酸分類 

脂肪酸是細胞能量的來源,參與組成細胞膜的磷脂和糖脂,同時也是一種信號分子,具有多種生理作用。不同脂肪酸之間存在碳原子數(shù)量和飽和度的差異。根據(jù)碳鏈長度的不同,可將脂肪酸分為短鏈(410個碳原子)、中鏈(1214個碳原子)及長鏈(1618個碳原子)脂肪酸。依據(jù)飽和度的不同,又可分為SFA、單不飽和脂肪酸(MUFA)及PUFA。根據(jù)雙鍵的位置PUFA可分為ω-3n-3)、ω-6n-6)和ω-9n-9)系。ω3系包括α-亞麻酸(C18:3)、二十碳五烯酸(C20:5)、二十二碳六烯酸(C22:6)。ω-6系包括亞油酸(C18:2)、γ-亞麻酸(C18:3)、雙同型-γ-亞麻酸(C20:3)、花生四烯酸(C20:4)等。

1.2  脂肪酸受體 

G蛋白偶聯(lián)受體(GPR)是細胞表面最大的受體超家族,胺類、氨基酸類、脂肪酸類、多肽、蛋白質(zhì)、類固醇等都可為其內(nèi)源性配基,其中以脂肪酸為配基的這類GPR分子稱之為脂肪酸類GPR 分子。在信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程中具有重要作用。GPR41GPR43是短鏈脂肪酸的受體蛋白,GPR84是中鏈脂肪酸的受體蛋白,GPR40GPR120是中、長鏈飽和及非飽和脂肪酸的內(nèi)源性受體。FFA通過G蛋白偶聯(lián)受體發(fā)揮生理功能,主要體現(xiàn)在以下幾個方面:調(diào)控葡萄糖穩(wěn)衡、調(diào)節(jié)脂肪代謝、影響細胞增殖、影響白細胞功能、調(diào)節(jié)免疫、介導(dǎo)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)。它們所介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)過程具有一定的共性,即被誘導(dǎo)后均能引起肌醇三磷酸水平上升,環(huán)腺苷酸含量下降,并且引發(fā)細胞分裂素原活化蛋白激酶活化及鈣離子的釋放。

2  脂肪酸的生物學(xué)功能

研究表明,與肥胖相關(guān)的慢性炎癥在代謝性疾病、癌癥和風濕性疾病的發(fā)展中起重要作用。風濕性疾病受遺傳、免疫和炎癥因素的影響。脂肪酸的免疫調(diào)節(jié)功能參與代謝和免疫之間的相關(guān)關(guān)系,但其具體調(diào)節(jié)機制尚未完全明確。脂肪酸作為一種信號分子,通過多種方式參與炎癥和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激信號通路:①在Toll樣受體(TLR)家族中,SFA 作為非微生物TLR4激動劑,觸發(fā)其炎癥反應(yīng)。SFA調(diào)節(jié)TLR4介導(dǎo)的炎癥反應(yīng)可能的機制是SFA可以被CD14-TLR4-髓樣分化蛋白2復(fù)合體識別,從而觸發(fā)炎癥通路,這與脂多糖相似;在高脂肪攝入后,SFA通過生產(chǎn)過量脂多糖引起腸道菌群的改變,增強TLR4的自然配體。這些分子可以通過髓樣分化因子88依賴性和(或)髓樣分化因子88非依賴性途徑誘導(dǎo)TLR4炎癥反應(yīng),進而促進核因子kB的表達,促炎性轉(zhuǎn)錄因子在誘導(dǎo)炎性介質(zhì)(細胞因子、趨化因子或共刺激分子)的過程中起重要作用,這與許多慢性疾病的發(fā)生、發(fā)展有關(guān)。②當被轉(zhuǎn)運到脂肪細胞內(nèi)后,可與脂肪酸結(jié)合蛋白結(jié)合,在細胞內(nèi)發(fā)揮作用。③內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激通路也是其發(fā)揮作用的方式,在脂肪細胞中脂肪酸也可直接誘導(dǎo)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激的發(fā)生。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激可誘發(fā)炎癥反應(yīng)。

ω-6ω-3 PUFA的比值被認為是炎癥最重要的膳食介質(zhì)之一。主要的n-6 PUFA,花生四烯酸通過轉(zhuǎn)化為促炎性類花生酸(如前列腺素、血栓素和白三烯)來促進炎癥。相比之下n-3 PUFA,如二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸抑制炎癥并加速炎癥的消除。n-3 PUFA通過多種機制發(fā)揮抗炎作用,包括抑制花生四烯酸轉(zhuǎn)化為促炎性類花生酸,抗炎劑如保護素和溶解素的合成,以及通過n-3 PUFA受體GPR120下調(diào)促炎基因的表達。流行病學(xué)研究表明,炎性細胞因子與ω-6 PUFASFA的血液水平呈正相關(guān),但與ω-3 PUFA呈負相關(guān)。一致地,臨床試驗發(fā)現(xiàn),ω-3 PUFA補充劑降低健康成人中細胞因子(如IL-1β、腫瘤壞死因子αC反應(yīng)蛋白)的水平。一項研究成人紅細胞中SFA水平與系統(tǒng)性炎癥關(guān)系的研究顯示,紅細胞中較高的SFA水平與全身炎癥的增加有關(guān),其中棕櫚酸與IL-6的增加有關(guān),而硬脂酸與C反應(yīng)蛋白的增高有關(guān)。綜上,脂肪酸與機體免疫功能和炎癥反應(yīng)密切相關(guān)。

3 脂肪酸在風濕性疾病中的作用

3.1 脂肪酸與RA 

RA是以侵蝕性、對稱性多關(guān)節(jié)炎為主要臨床表現(xiàn)的慢性、全身性自身免疫性疾病。其基本病理改變?yōu)榛ぱ?、血管翳形成,并逐漸出現(xiàn)關(guān)節(jié)軟骨和骨破壞,最終可能導(dǎo)致關(guān)節(jié)畸形和功能喪失。Lourdudoss等對RA患者單用甲氨蝶呤3個月,結(jié)果顯示,ω-3PUFA 攝入量與患者不能耐受的疼痛和難治性疼痛呈負相關(guān),ω-6/ω-3 PUFA的比率與患者不能耐受的疼痛和難治性疼痛呈正相關(guān),但與炎性疼痛、C反應(yīng)蛋白、紅細胞沉降率無相關(guān)性。ω-3 PUFA與頑固性疼痛之間的負相關(guān)性可能在RA疼痛的抑制中起作用。ω-3 PUFA對緩解RA關(guān)節(jié)腫脹、疼痛、減少晨僵時間、降低疾病活動度、減少非甾體類抗炎藥的使用是有益的。Lee等研究ω-3 PUFARA的治療作用表明,每天攝入2.7g以上的ω-3 PUFA,持續(xù)3個月以上,可以顯著減少RA患者的非甾體藥物用量。也有研究顯示:在RA患者中MUFA的攝入量明顯低于健康對照;MUFA/SFA與紅細胞沉降率呈負相關(guān),Logistic回歸分析篩選高MUFA攝入量作為RA緩解的獨立預(yù)測因素,飲食攝入MUFA可能會抑制RA患者的病情活動。

3.2 脂肪酸與SLE 

SLE是一種有多系統(tǒng)損害的慢性自身免疫性疾病,其血清具有以抗核抗體為代表的多種自身抗體。Ormseth等研究表明,在SLEFFA是升高的,尤其是伴有代謝綜合征的患者中升高更明顯。SLE發(fā)病時免疫系統(tǒng)紊亂,部分因素可能是由不飽和脂肪酸、維生素和氨基酸代謝紊亂所引起,而不飽和脂肪酸的代謝失衡,特別是花生四烯酸、二十碳五烯酸和二十二碳六烯酸的代謝紊亂可能會加重SLE發(fā)病時多器官、多系統(tǒng)的炎癥反應(yīng),從而促進SLE病情的發(fā)展。

Aghdassi等的研究顯示,與健康女性相比,SLE患者中紅細胞中的二十碳五烯酸和ω-3指數(shù)是降低的;而紅細胞中的炎癥代謝產(chǎn)物花生四烯酸與抗炎代謝產(chǎn)物二十碳五烯酸的比例明顯高于健康的女性對照組,但兩者之間血漿中的脂肪酸沒有顯著差異。另外,無論SLE患者有無心血管疾病史,激素的使用均可以引起紅細胞和血漿脂肪酸成分的變化,進而對炎癥有促進作用。給予SLE患者低劑量的飲食補充富含ω-3的魚油,不僅對疾病的活動狀態(tài)有治療作用,還可以改善內(nèi)皮細胞功能,降低氧化應(yīng)激,其可能對心血管有利。Pestka等使用NZBWF1 SLE小鼠模型來研究飲食中的脂肪酸對狼瘡腎炎發(fā)病和嚴重程度的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)在喂食ω-6 PUFAω-9 MUFA飲食的小鼠中,血漿自身抗體升高,蛋白尿和腎小球腎炎明顯,然而,在喂食ω-3PUFA飲食直到34周齡的小鼠中,上述所有三個終點指標都降低。有代表性的受影響基因的定量反轉(zhuǎn)錄聚合酶鏈反應(yīng)證實,與喂食ω-6 PUFAω-9 MUFA飲食的小鼠相比,ω-3 PUFA的攝入與腎臟和(或)脾臟中協(xié)同激活分子CD80、細胞毒T淋巴細胞相關(guān)抗原4、IL-10、IL-18、CC類趨化因子5、CXC趨化因子受體3IL-6、腫瘤壞死因子α和骨橋蛋白的mRNA表達降低相關(guān)。這些基因與炎癥反應(yīng)、抗原呈遞、T細胞活化、B細胞激活/分化和白細胞募集有關(guān)。該研究中鑒定的許多基因目前正在考慮作為SLE和其他自身免疫疾病的生物標志物和(或)生物治療靶標。

3.3 脂肪酸與OA 

OA也稱退行性關(guān)節(jié)病,是由于關(guān)節(jié)軟骨完整性破壞以及關(guān)節(jié)邊緣軟骨下骨質(zhì)過度增生,臨床出現(xiàn)慢性關(guān)節(jié)疼痛、僵硬、肥大及活動受限的常見風濕病。肥胖是OA的危險因素之一,中老年健康人群中MUFAPUFA攝入量的增加與發(fā)生骨髓損傷、膝關(guān)節(jié)軟骨損傷的可能性相關(guān)。膳食SFA可以啟動OA和肥胖之間的聯(lián)系。OASFA攝入量的增加可能有關(guān),SFA攝入量增加的人群軟骨下骨結(jié)構(gòu)的改變可以支持這一觀點。此外,用棕櫚酸酯處理人軟骨細胞可誘導(dǎo)細胞凋亡并引起關(guān)節(jié)軟骨退化。Sekar等用SFA肉豆蔻酸(C14:0)、棕櫚酸(C16:0)和硬脂酸(C18:0)飼喂大鼠,這些大鼠出現(xiàn)代謝綜合征征象,并且還表現(xiàn)出類似于OA的軟骨退化和軟骨下骨變化。因此,長鏈SFA的飲食與OA和代謝綜合征的發(fā)生、發(fā)展相關(guān)。有證據(jù)表明n-3 PUFA在人類和動物的OA中是有益的,體外研究也顯示出積極的結(jié)果。另一方面,也有證據(jù)表明n-3 PUFA促進骨形成并增加骨密度。而OA的特征是軟骨下骨密度增加,因此n-3 PUFA誘導(dǎo)的骨形成可能加劇OA進展。因此,n-3 PUFAOA可能具有有利或有害的雙重影響。進一步的研究表明,補充n-3 PUFA對減少自然發(fā)生的OA疾病模型的跡象方面有明顯益處。高n-3 PUFA飲食有可能減少軟骨和軟骨下骨OA的跡象,但需要進一步研究來確定n-3對已確定的OA的影響,并確認其在人類OA中的作用。

3.4 脂肪酸與AS 

AS是一種原因不明的,以中軸關(guān)節(jié)受累為主,可伴發(fā)關(guān)節(jié)外表現(xiàn),嚴重者可發(fā)生脊柱畸形和關(guān)節(jié)強直的慢性自身炎癥性疾病。早期準確的檢測對疾病治療的有效性非常重要。Chen等運用氣相色譜-質(zhì)譜方法和多元統(tǒng)計分析AS患者血清FFA代謝和酯化脂肪酸的變化,結(jié)果顯示:在AS和健康對照組中,大多數(shù)的FFAC12:0,C16:0,C16:1C18:3,C20:4,C20:5,C22:5 C22:6)與必需脂肪酸(C12:0C16:1,C18:0C18:1,C18:2 C18:3C20:4C22:6)的水平比較差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。依據(jù)偏最小二乘判別分析得分圖,離原點最遠的脂肪酸被認為有最重要的影響,這些脂肪酸被認為是候選生物標志物的,為了細化這種分析,運用變量重要性投影(VIP)來選取這些潛在的生物標志物。VIP值超過1.5和小于平均值的標準偏差值被確定為潛在的生物標志物候選,雖然總FFA 水平臨床診斷非常重要,但總FFA 水平的VIP 值較低(VIP0.9),FFA C20:4、C12:0、C18:3和必需脂肪酸C22:6C12:0被確認為是鑒別AS與健康對照者潛在的生物標志物。膳食攝入長鏈ω-3脂肪酸的量和AS患者紅細胞沉降率呈負相關(guān)。血漿磷脂中花生四烯酸的含量與Bath AS病情活動指數(shù)評分呈正相關(guān)。長鏈ω-3脂肪酸攝入與AS患者血清高密度脂蛋白呈正相關(guān),與血清三酰甘油呈負相關(guān)。補充足夠劑量的ω-3脂肪酸可能降低AS的疾病活性。

4 小結(jié)

脂肪酸可以調(diào)節(jié)機體免疫功能和和炎癥狀態(tài),近年來對其在疾病中的影響引起了極大關(guān)注。脂肪酸代謝紊亂引起的代謝損傷促進炎癥反應(yīng),進而影響風濕性疾病的發(fā)生、發(fā)展。隨著對脂肪酸功能的深入研究,其在風濕性疾病中的作用研究也取得了一定進展,但還存在諸多問題。目前的研究多集中于脂肪酸在某些風濕性疾病中發(fā)生的變化,但其具體的調(diào)節(jié)機制還不十分清楚,進一步研究其發(fā)揮作用的機制,為治療風濕性疾病提供新的方法或治療靶點仍任重而道遠。

 

(來源:中國新藥雜志,童曉霞)

 

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