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性别与膳食ALA及DHA对大鼠心脏磷脂酶A2介导脂肪酸释放与氧脂素生成的影响及其心血管意义
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月29日 来源:Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids 2.9
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本研究通过分析膳食α-亚麻酸(ALA)和二十二碳六烯酸(DHA)对雌雄大鼠心脏磷脂酶A2(PLA2)活性的调控作用,揭示sPLA2和iPLA2选择性介导多不饱和脂肪酸(PUFA)释放及氧脂素生成的差异,阐明饮食与性别因素在心血管氧脂素生物学中的关键作用,为靶向PLA2的心血管疾病干预策略提供新依据。
心血管疾病的发生发展与脂质代谢紊乱密切相关,其中磷脂酶A2(PLA2)介导的多不饱和脂肪酸(PUFA)释放及后续氧脂素(oxylipins)生成是核心调控环节。然而,饮食中不同PUFA(如植物来源的α-亚麻酸ALA与海洋来源的二十二碳六烯酸DHA)如何通过PLA2亚型影响这一过程,以及性别因素在其中扮演的角色,仍是未解之谜。更棘手的是,现有PLA2抑制剂在临床试验中屡屡失败,部分归因于对氧脂素生成机制的认识不足。
为破解这一难题,加拿大曼尼托巴大学的研究团队在《Prostaglandins, Leukotrienes and Essential Fatty Acids》发表了一项开创性研究。他们采用膳食干预结合特异性抑制剂策略,首次系统揭示了sPLA2和iPLA2在大鼠心脏中调控PUFA释放与氧脂素生成的差异化机制,并发现性别与膳食脂肪酸存在显著交互作用。这项研究不仅为理解心血管氧脂素生物学提供了新视角,更为精准营养干预和靶向药物开发奠定了理论基础。
关键技术方法
研究选用24只4周龄Sprague-Dawley大鼠(雌雄各半),随机接受含1.3% ALA或DHA的改良AIN93G饲料喂养6周。通过心脏匀浆体外孵育实验,分别使用甲基花生四烯酸氟磷酸酯(MAFP)抑制iPLA2/cPLA2、Varespladib(VAR)抑制sPLA2,采用高效液相色谱-串联质谱(HPLC-MS/MS)定量非酯化PUFA和氧脂素,数据通过三因素重复测量方差分析处理。
主要研究结果
1. 抑制剂对PLA2活性的影响
MAFP与VAR的抑制效果呈现互补性:MAFP处理后剩余活性反映sPLA2作用,VAR处理后反映iPLA2/cPLA2活性。值得注意的是,cPLA2贡献可忽略不计,这与既往大鼠心脏研究一致。
2. PLA2亚型的选择性特征
sPLA2展现显著DHA偏好性,贡献50% DHA释放及相应氧脂素生成,但对花生四烯酸(ARA)氧脂素的贡献仅30%。相反,iPLA2呈现广谱活性,能释放所有检测的PUFA(ALA、EPA、ARA、DHA),其主导释放的PUFA类型取决于膳食来源——DHA膳食促进DHA释放,ALA膳食促进ALA/ARA释放。
3. 膳食与性别的交互影响
膳食成分显著调节PLA2活性方向:DHA膳食增强sPLA2和iPLA2对DHA及其氧脂素的作用,ALA膳食则增强对ALA/ARA通路的影响。性别差异呈现复杂模式:雌性心脏中DHA、EPA和ALA释放更高,而雄性则产生更多二高-γ-亚麻酸(DGLA)和环氧化酶(COX)衍生的ARA氧脂素。引人注目的是,膳食DHA可削弱雄性在COX-ARA氧脂素生成上的优势。
结论与意义
该研究首次阐明:1)sPLA2和iPLA2通过差异化机制调控心脏PUFA代谢网络,前者具有明确的DHA倾向性,后者则充当膳食脂肪酸的"传感器";2)性别效应存在PUFA特异性,且能被膳食DHA部分调控;3)氧脂素生成不能简单通过PUFA释放量预测,强调同时检测两者的必要性。这些发现不仅解释了既往PLA2抑制剂临床试验的局限性——忽略亚型选择性和膳食背景的影响,更提示未来心血管疾病精准干预需综合考虑PLA2亚型分布、患者性别及膳食结构。研究建立的体外分析方法为后续靶向PLA2亚型的药物筛选提供了重要技术平台。
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