内源性n-3多不饱和脂肪酸通过减轻炎症和内质网应激改善肥胖相关骨骼肌萎缩

《Lipids in Health and Disease》：Δ-15 desaturase prevents high-fat diet-induced skeletal muscle atrophy in mice

　　

摘要

背景

肥胖已成为全球性的公共卫生问题，并与多种代谢并发症密切相关。以n-6/n-3多不饱和脂肪酸（PUFA）比值升高为特征的膳食失衡会诱发全身性炎症，并加剧肥胖相关的骨骼肌萎缩。然而，内源性n-3多不饱和脂肪酸水平升高是否能保护骨骼肌稳态免受破坏，目前尚不完全清楚。

方法

通过给小鼠喂食高脂饮食（HFD）建立肥胖小鼠模型，以检验内源性n-3多不饱和脂肪酸对骨骼肌健康的潜在有益影响。实验组采用经基因工程改造以表达活性Δ15脂肪酸去饱和酶（Δ15Des）的转基因（TG）小鼠，该酶负责将n-6多不饱和脂肪酸转化为n-3多不饱和脂肪酸；对照组为野生型（WT）C57BL/6小鼠。所有小鼠被分配到三种饮食方案中，包括正常饮食（ND）、高脂饮食（HFD）以及添加花生四烯酸的高脂饮食（HFDA）。经过12周的干预，进行各项评估。

结果

在高脂饮食处理下的野生型小鼠腓肠肌中观察到明显的病理学改变。转基因小鼠表现出升高的n-3多不饱和脂肪酸水平、降低的n-6多不饱和脂肪酸水平、显著降低的体重（BW）、较少的脂肪组织质量和降低的异位脂肪堆积，同时腓肠肌结构保存得更好。进一步分析表明，转基因小鼠中肥胖诱导的骨骼肌萎缩得到改善。在转基因小鼠中还检测到炎症减轻、内质网（ER）应激和线粒体自噬标志物降低、肌肉萎缩因子表达下调以及生肌调节因子表达上调。

结论

转基因小鼠中Δ15-去饱和酶的表达促进了长链n-6多不饱和脂肪酸向内源性n-3多不饱和脂肪酸的转化。这一效应减轻了炎症和内质网应激，改善了线粒体功能，并缓解了肥胖相关的骨骼肌萎缩。这些发现为针对脂肪酸（FA）代谢的临床干预提供了理论基础。