综述:n-3与n-6多不饱和脂肪酸状态的性别差异:一项横断面比较的系统评价与荟萃分析

《Advances in Nutrition》:Sex differences in omega-3 and omega-6 polyunsaturated fatty acid status: a systematic review and meta-analysis of cross-sectional comparisons

【字体: 时间:2026年06月10日 来源:Advances in Nutrition 9.2

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  性激素可能调控多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acids, PUFAs)的生物合成,但不同脂质池中性别差异的程度与一致性尚不明确。本研究旨在更新并综合证据,探讨平均年龄≤50岁的健康成人中,循环与组织内n-3及n-6 PUFA生物标

  
性激素可能调控多不饱和脂肪酸(Polyunsaturated Fatty Acids, PUFAs)的生物合成,但不同脂质池中性别差异的程度与一致性尚不明确。本研究旨在更新并综合证据,探讨平均年龄≤50岁的健康成人中,循环与组织内n-3及n-6 PUFA生物标志物的性别差异。研究人员系统检索了截至2026年2月21日的Medline、Embase及Cochrane对照试验中心注册库,纳入同时报告男女血浆总脂质、磷脂、甘油三酯、胆固醇酯(Cholesteryl Esters, CE);红细胞总脂质、磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺;或脂肪组织中n-3与n-6 PUFA水平的横断面研究。采用随机效应荟萃分析合并男女n-3与n-6 PUFA水平的未校正均值差(Mean Difference, MD)。最终纳入67篇符合条件的出版物,包含来自观察性研究与临床试验的85项比较,共合成71种PUFA生物标志物。以总脂肪酸百分比的绝对差值计,男性相较于女性,红细胞总脂质与血浆总脂质中n-3二十二碳五烯酸(Docosapentaenoic Acid, DPAn-3)水平更高(MD=0.19%,95%置信区间:0.10, 0.27,P<0.0001,I2=74%),二十二碳六烯酸(Docosahexaenoic Acid, DHA)水平更低(MD=-0.32%,95%置信区间:-0.46, -0.18,P<0.00001,I2=59%)。男性血浆亚油酸(Linoleic Acid, LA)水平更低,血浆CE中γ-亚麻酸(Gamma-Linolenic Acid, GLA)与二高-γ-亚麻酸(Dihomo-Gamma-Linolenic Acid, DGLA)水平更高。红细胞二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic Acid, EPA)与DHA的异质性可由研究地点解释,红细胞DHA的性别差异由北美与欧洲的研究驱动。所有结局的证据确定性均被评为低或极低。未来研究应将性别视为育龄期成年男性与女性n-3、n-6 PUFA状态的影响因素。男性DPAn-3更高、DHA更低的现象,提示n-3 PUFA生物合成通路中存在重要的生物学性别差异,需进一步探究。
引言
n-3与n-6多不饱和脂肪酸(PUFAs)作为能量来源、膜组成成分及多种生物活性脂质介质的前体,在生理过程中发挥重要作用,可调节免疫反应、炎症与血管稳态。亚油酸(LA;18:2n-6)与α-亚麻酸(ALA;18:3n-3)是营养必需脂肪酸,人体可由此合成更长链的PUFAs。二十碳五烯酸(EPA;20:5n-3)与二十二碳六烯酸(DHA;22:6n-3)是由ALA合成的主要长链n-3 PUFAs,在海产品如油性鱼类中含量尤为丰富。类似地,花生四烯酸(Arachidonic Acid, AA;20:4n-6)是一种主要富集于磷脂(Phospholipid, PL)膜的n-6 PUFA,可由LA内源性合成,也可从肉类、蛋类与鱼类等食物中获取。n-3与n-6 PUFAs的生物合成通过一系列竞争性酶促反应完成,分别由去饱和酶与延长酶催化酰基链双键插入与两碳单位添加。雌二醇与孕酮等性激素与关键合成酶的更高表达相关,可能促进包括AA与DHA在内的长链PUFAs的内源性形成。
大量研究表明,女性循环DHA水平高于男性,这一发现在不同膳食n-3 PUFA摄入水平下均一致。DHA的性别差异也在多个脂质组分中被报道,包括总血浆、血浆胆固醇酯(CE)与血浆PL。PL受到严格调控,具有重要细胞功能,包括膜蛋白调节、细胞生长与细胞内信号传导。血浆PL与红细胞膜的脂肪酸组成与心脏组织脂肪酸组成高度相关。尤其是红细胞EPA+DHA占总脂肪酸的百分比,即Omega-3指数(Omega-3 Index, O3I),自2004年提出以来,已在多项研究中被证实与心血管结局相关。相比之下,血清/血浆CE脂肪酸组成是膳食摄入与依从性的短期标志物,而脂肪组织脂肪酸组成则反映数年内的长期膳食脂肪酸摄入。此外,不同脂质组分具有独特的脂肪酸组成模式,反映了不同的代谢池,可为健康研究提供广泛的重要见解。
更高的循环与组织n-3、n-6 PUFA水平在前瞻性研究中被证实与更低的总心血管事件发生率、急性冠脉综合征及全因死亡率相关。性别特异性关联也有报道,凸显了男性与女性在PUFA蓄积方面可能存在差异,目前尚未完全明确。探究PUFA生物标志物的性别差异可提高其在营养研究中的可解释性,优化疾病风险分层,并为未来关联PUFA状态与健康结局的研究设计提供依据。
单个研究常受限于样本量及仅报告一两种脂质组分,难以得出PUFA状态性别差异的整体模式结论。2013年发表的一项早期荟萃分析初步合成了PUFA生物标志物的性别差异证据,但此后证据基础已大幅扩展,亟需针对健康绝经前女性与同龄男性的聚焦更新。因此,研究人员开展了这项系统评价与荟萃分析(SRMA),旨在评估年轻健康成人循环血液与组织中n-6、n-3 PUFA状态的性别差异,具体目标包括:1)量化性别对不同脂质组分中单个PUFA水平(以总脂肪酸相对百分比表示)的影响;2)通过量化潜在修饰因子(年龄、BMI、n-3 PUFA状态与地理位置)的作用探索异质性来源;3)通过评估偏倚风险(Risk of Bias, ROB)、开展敏感性分析及实施推荐分级的评估、制定与评价(Grading of Recommendations Assessment, Development, and Evaluation, GRADE)评估,评价证据确定性。
方法
该SRMA已在PROSPERO注册(CRD42023452859),并依据《Cochrane干预措施系统评价手册》开展,同时遵循系统评价与荟萃分析优先报告条目(PRISMA)指南。
检索策略
研究人员系统检索了Ovid MEDLINE、EMBASE与Cochrane对照试验中心注册库,检索时限为建库至2026年2月21日,同时对纳入文献的参考文献进行手工检索。未限制发表语言,非英文文献使用Google翻译,数据提取由第二位研究者核对。检索策略纳入了常用n-3、n-6 PUFAs、脂质组分及两性相关的关键术语,聚焦于十六种主要n-3与n-6 PUFAs,包括ALA、硬脂酸(Stearidonic Acid, SDA;18:4n-3)、二十碳四烯酸(Eicosatetraenoic Acid, ETA;20:4n-3)、EPA、n-3二十二碳五烯酸(DPAn-3,22:5n-3)、n-3二十四碳五烯酸(Tetracosapentaenoic Acid, TPAn-3,24:5n-3)、二十四碳六烯酸(Tetracosahexaenoic Acid, THA;24:6n-3)与DHA;LA、GLA、DGLA、AA、肾上腺酸(Adrenic Acid, ADA;22:4n-6)、二十四碳四烯酸(Tetracosatetraenoic Acid, TTA;24:4n-6)、n-6二十四碳五烯酸(24:5n-6,TPAn-6)与n-6二十二碳五烯酸(DPAn-6;22:5n-6)。
纳入标准
纳入研究需满足以下条件:(1)研究对象为健康成人;(2)参与者平均年龄为18-50岁;(3)参与者平均BMI为18.5-29.9 kg/m2;(4)大多数参与者被视为总体健康;(5)研究需分别报告至少一种前述十六种主要n-3或n-6 PUFAs在至少一种以下脂质组分中的水平:总血浆/血清、血浆/血清PL、血浆/血清甘油三酯(Triglycerides, TG)、血浆/血清CE、总红细胞、红细胞PC、红细胞PE或脂肪组织;(6)数据为观察性与横断面性质,可来源于队列研究、横断面研究、病例对照研究或临床试验,实验研究仅纳入实验前基线数据,观察性纵向研究的多次测量值提取首次测量值,若无则提取报告的均值数据。未限制研究参与者数量,排除综述、荟萃分析、会议摘要/论文集与动物研究。
数据提取
由独立研究者根据预设纳入标准筛选标题与摘要,若文献看似符合标准或需更多信息,则由两位独立研究者审查全文。任何关于研究合格性的分歧通过讨论或由第三位研究者调解解决。
每位纳入研究的数据由两位研究者独立提取并比对差异,使用Covidence软件管理流程。提取的方法学数据包括:(1)研究地点;(2)研究目的;(3)研究设计;(4)研究起止日期;(5)研究资金来源;(6)统计方法。提取的参与者数据包括:(1)健康状况;(2)纳入与排除标准;(3)招募方法;(4)基线人群特征(平均年龄、BMI、体重);(5)感兴趣脂质池中未校正的n-3或n-6 PUFA水平。
脂肪酸水平以总脂肪酸相对比例(%)表示,同时提取不确定性指标(标准差SD、标准误SE或95%置信区间)。摩尔百分比(mol %)表示的脂肪酸水平使用对应脂肪酸分子量转换为重量百分比(weight %)。绝对浓度(μmol/L、mg/100 ml)若有总脂肪酸数据则转换为重量百分比;若信息不足无法转换则联系作者获取,仍无法获取转换所需信息则排除该文献。中位数与四分位数值使用McGrath等方法转换为均值与SD。对数转换的几何均值在纳入荟萃分析前转换为原始尺度的算术均值。若无组间SD,则使用标准公式从SE或95%置信区间计算获得。
偏倚风险评估
由两位研究者独立评估每项纳入研究的ROB,涵盖《Cochrane手册》描述的五个领域,采用医疗保健研究与质量机构比较有效性评价方法指南中针对横断面比较的信号问题,并结合加强流行病学观察性研究报告(STROBE)建议进行调整。评估的偏倚领域包括选择偏倚、实施偏倚、失访偏倚、检测偏倚与报告偏倚。每个领域内,每项研究被评定为低、高或不清楚ROB。判断分歧由两位研究者讨论解决,必要时由第三位研究者参与直至达成共识。
证据确定性
所有结局均使用GRADE方法与GRADEpro GDT软件评估证据确定性,等级分为高、中、低或极低。由于比较均为观察性与非随机设计,证据确定性默认评为低,再根据预设标准降级或升级。降级标准包括:若多数研究被评定为高ROB则因ROB降级;若存在无法解释的显著异质性(I2≥ 50%且PQ< 0.10)则因不一致性降级;若研究人群与研究问题在比较对象、结局、人群特征与场景上存在重大差异则因间接性降级;若95%置信区间跨越最小重要差异(Minimally Important Differences, MIDs)则因不精确性降级。MID通过估计与10%健康结局风险差异对应的PUFA占总脂肪酸百分比差值确定,若无证据支持生物标志物-疾病关系,则基于基线值的10%估计MID。其他降级考量包括发表偏倚,若Egger或Begg检验P<0.10、漏斗图目视检查存在明显不对称且Duval与Tweedie剪补法估算的填补研究证实不对称,则判定存在发表偏倚。升级证据则基于效应量大小评估,参照预设MID:大效应(≥5倍MID)、中等效应(≥2倍MID)、小但有重要效应(≥1倍MID)、微小/无重要效应(<1倍MID)。
统计分析
采用随机效应模型与DerSimonian和Laird逆方差法,使用Cochrane Review Manager(版本8.14)开展荟萃分析,评估n-3与n-6 PUFAs的性别差异。结果以均值差(MD)及95%置信区间(CI)呈现,研究层面MD通过男性均值减去女性均值计算,优先使用未校正的粗性别特异性值,因其报告最普遍且跨研究可比性最高。血浆与血清数据在同一脂质组分下合并,因研究显示血浆与血清脂肪酸组成无差异。使用Bonferroni校正调整71种生物标志物的多重检验,因此P值小于0.0007被认为具有统计学显著性。采用Cochrane Q检验与I2统计量评估异质性,Cochrane Q检验P值<0.10视为存在显著异质性,I2值≥50%视为存在显著的组间异质性。
对于有10项及以上比较的结局,使用Stata的meta regress命令开展随机效应荟萃回归,探索预设研究层面修饰因子的作用。连续协变量拟合为线性预测因子,分类协变量拟合为指示变量。评估的潜在修饰因子包括:年龄(≤或>研究平均年龄)、BMI(健康或超重)、研究所在大洲、O3I(红细胞中EPA+DHA占总脂肪酸百分比)。EPA+DHA与致命冠心病风险降低相关,相比<4%可降低约30%风险。鉴于其临床相关性,研究人员关注按O3I风险类别量化的性别差异:若有红细胞EPA+DHA数据,则按类别分组(低:≤4%,中:>4%且<8%,高:≥8%);若无红细胞数据,则根据Schuchardt等的预测方程确定相应脂质池的O3I等效类别:总血浆(低:≤1.7%,中:>1.7%且<5.2%,高:≥5.2%)、血浆PL(低:≤3.8%,中:>3.8%且<7.6%,高:≥7.6%)、血浆CE(低:≤1.3%,中:>1.3%且<3.1%,高:≥3.1%)、血浆TG(低:≤0.6%,中:>0.6%且<1.6%,高:≥1.6%)。血浆O3I在文中均称为O3I等效值。效应修饰分析的可信度依据效应修饰分析可信度评估工具(Instrument for assessing the Credibility of Effect Modification Analyses, ICEMAN)进行评估。还根据ROB评估结果(选择、实施、失访、检测与报告偏倚五个领域)开展事后亚组分析。尽管纳入研究平均年龄≤50岁以近似女性绝经前状态,但部分研究纳入了50岁以上女性,因此比较了女性年龄范围>50岁、≤50岁与未知的研究。作为敏感性分析,采用固定效应荟萃分析合并数据以评估估计效应的稳健性。为进一步探索异质性来源,开展留一法敏感性分析,系统剔除单项比较后重新计算合并MD与异质性证据。若剔除某项比较后整体合并MD的统计显著性改变和/或Cochrane Q检验P>0.10(即消除异质性证据),则该研究被视为具有影响力。
结果
检索结果
三个数据库与手工检索共获得23109条记录。Covidence自动去除重复研究8125篇,人工去除203篇。基于标题与摘要排除13676篇,24篇摘要无法获取全文,审查1075篇全文后,排除1014篇,最终67篇出版物符合纳入标准,纳入荟萃分析,共产生85项比较。研究内亚组(按年龄、地理位置或饮食习惯等划分)作为单独比较纳入。
研究特征
纳入研究在全球多地开展:日本16项比较、加拿大12项、希腊7项、西班牙4项、英国8项、印度3项、越南3项、斐济2项、荷兰2项、苏格兰2项、瑞典2项、芬兰2项、美国2项、新加坡1项、挪威1项、德国1项、意大利1项、俄罗斯1项、尼泊尔1项、中国1项、尼日利亚1项、突尼斯1项、巴勒斯坦领土1项、中国香港1项、以色列1项、中国台湾1项、保加利亚1项、比利时1项、韩国1项、黎巴嫩1项、波兰1项、蒙古1项。85项比较中,62项来自横断面研究、1项来自病例对照研究、7项来自非随机实验研究、5项来自随机对照试验、4项来自队列研究、2项来自纵向研究。除Giltay等和Rosseneu等两项研究仅提供调整后数值外,其余研究层面的MD均由粗均值计算。现有数据显示,研究层面男性平均BMI范围为19.5-29.5 kg/m2(中位数24.2 kg/m2),女性为19.9-29.9 kg/m2(中位数23.4 kg/m2)。研究层面男性平均年龄范围为19.4-48岁(中位数38.9岁),女性为19.2-47.6岁(中位数36.3岁)。比较的样本量范围为男性9-1037人(中位数42)、女性7-1611人(中位数57)。
23项研究报告总血浆脂肪酸组成,13项报告总红细胞,1项报告红细胞PL,3项报告红细胞PC,2项报告红细胞PE,11项报告总血清,8项报告脂肪组织,7项报告血浆CE,5项报告血清CE,4项报告血浆PL,3项报告血清PL,7项报告血浆TG。荟萃分析中血浆与血清数据合并,总血浆/血清、血浆/血清CE、血浆/血清PL在下文分别简称为总血浆、血浆CE与血浆PL。部分研究进一步按村庄、地点、队列、饮食偏好与年龄分层。
偏倚风险
所有五个ROB领域中,多数研究为低或不清楚ROB,每个领域高ROB研究占比低于20%。选择偏倚风险(67%低、28%不清楚、5%高)表明多数出版物对比较组统一应用了纳入标准。失访偏倚风险(35%低、65%不清楚)显示多数研究未明确说明抽样策略或缺失数据处理。检测偏倚风险(31%低、55%不清楚、14%高)表明多数研究鉴定脂肪酸与总脂肪酸的方法不明确,9项研究使用少于13种脂肪酸(丰度>0.55%)来确定总脂肪酸,而这13种脂肪酸代表超过92.9%的所有脂肪酸。实施偏倚风险(1%低、85%不清楚、14%高)主要因多数研究是否受同期暴露或干预影响结果不明确。报告偏倚风险(26%低、73%不清楚、1%高)主要由多数研究未充分说明研究主要/次要结局导致。
多不饱和脂肪酸生物标志物的性别差异荟萃分析
报告了两项及以上比较的n-3与n-6 PUFAs在总血浆、血浆PL、血浆TG、血浆CE、总红细胞、红细胞PC、红细胞PE与脂肪组织中的合并分析结果,涵盖LA、GLA、DGLA、AA、ADA、DPAn-6、ALA、SDA、EPA、DPAn-3与DHA共11种脂肪酸。
n-6多不饱和脂肪酸生物标志物的性别差异
整体合并分析显示,男性总血浆LA水平更低(MD=-0.96%,95%置信区间:-1.32, -0.60;P<0.00001,I2=85%),血浆CE中GLA与DGLA水平高于女性(CE GLA:MD=0.09%,95%置信区间:0.06, 0.12,P<0.00001;I2=26%;CE DGLA:MD=0.08%,95%置信区间:0.05, 0.12,P<0.00001;I2=84%)。其他脂质组分中未观察到LA、GLA与DGLA的性别差异,所有脂质组分中也未观察到AA、ADA与DPAn-6的差异。
n-6多不饱和脂肪酸生物标志物性别差异的修饰因素
亚油酸的修饰因素:O3I与总血浆LA的性别差异呈负相关(组间差异检验P<0.001;残差I2=66%),O3I≥5.2%的研究差异最大(MD=-2.38%,95%置信区间:-3.52, -1.24),其次为O3I>1.7%且<5.2%的研究(MD=-0.72%,95%置信区间:-1.20, -0.24),O3I≤1.7%的研究无显著差异(MD=1.83%,95%置信区间:-0.25, 3.90)。连续分析显示,O3I每升高1%,总血浆LA的性别差异减少0.45%(95%置信区间:-0.61%, -0.28%,P<0.001,残差I2=55%)。此外,平均年龄>35.8岁的研究性别差异更大(MD=-1.40%,95%置信区间:-1.92, -0.88),平均年龄≤35.8岁的研究无显著差异(MD=-0.15%,95%置信区间:-0.68, 0.37;组间差异检验P<0.001,残差I2=83%);年龄每增加1岁,总血浆LA的性别差异减少0.07%(95%置信区间:-0.10%, -0.04%,P<0.001,残差I2=81%)。亚洲研究观察到的性别差异大于欧洲研究(MD=-1.41,95%置信区间:-2.13, -0.68 vs MD=-0.42%,95%置信区间:-0.97, 0.14;组间差异检验P=0.04,残差I2=85%),该趋势在CE LA中也有检出(组间差异检验P<0.001,残差I2=58%)。
γ-亚麻酸的修饰因素:总血浆GLA方面,亚洲研究男性水平更低(MD=-0.06%,95%置信区间:-0.11, -0.00),北美研究男性水平更高(MD=0.06%,95%置信区间:0.05, 0.08)(P=0.02,残差I2=74%)。
二高-γ-亚麻酸的修饰因素:预设的分类与连续分析均未显示总血浆DGLA的亚组效应。
花生四烯酸的修饰因素:总血浆AA的性别差异受O3I(P=0.002;残差I2=55%)与地点(P=0.01;残差I2=59%)影响。高O3I研究存在显著性别差异(MD=-0.49%,95%置信区间:-0.76, -0.23),低O3I(MD=0.11%,95%置信区间:-0.31, 0.52)与中等O3I研究(MD=0.03%,95%置信区间:-0.12, 0.17)无显著差异。连续分析显示,研究平均O3I与年龄均与血浆AA性别差异呈负相关(O3I每升高1%:β=-0.10%,95%置信区间:-0.15%, -0.05%,P<0.001,残差I2=55%;年龄每增加1岁:β=-0.02%,95%置信区间:-0.03%, -0.01%,P<0.001,残差I2=53%)。年龄的负相关在总红细胞AA中也一致存在。
n-3多不饱和脂肪酸生物标志物的性别差异
男性总血浆DPAn-3水平更高(MD=0.05%,95%置信区间:0.03, 0.07;P<0.00001;I2=76%),DHA水平更低(MD=-0.25%,95%置信区间:-0.30, -0.19;P<0.00001;I2=81%),总红细胞中呈现相似模式:男性DPAn-3更高(MD=0.19%,95%置信区间:0.10, 0.27,P<0.0001;I2=74%),DHA更低(MD=-0.32%,95%置信区间:-0.46, -0.18,P<0.00001,I2=59%)。但总血浆与红细胞DPAn-3、DHA均检测到显著异质性。
n-3多不饱和脂肪酸生物标志物性别差异的修饰因素
二十碳五烯酸的修饰因素:北美(MD=0.07%,95%置信区间:0.02, 0.11)与欧洲研究(MD=0.05%,95%置信区间:0.02, 0.08)显示男性红细胞EPA水平高于女性,亚洲研究(MD=0.01%,95%置信区间:-0.02, 0.03)无此差异,该因素解释了异质性(组间差异检验P=0.03,残差I2=21%)。年龄每增加1岁,血浆PL EPA的性别差异增加0.02%(95%置信区间:0.003, 0.03,残差I2=80%)。
二十二碳六烯酸的修饰因素:与EPA类似,研究地点是红细胞DHA性别差异的亚组影响因素,解释了大部分异质性(组间差异检验P=0.001,残差I2=20%)。男性红细胞DHA更低由北美(-0.47%,95%置信区间:-0.64, -0.29)与欧洲研究(-0.36%,95%置信区间:-0.51, -0.21
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