患有肥胖和高血糖的成年人皮下脂肪组织中含有更高的花生四烯酸和二十二碳六烯酸

《Journal of Lipid Research》：Adults with Obesity and Hyperglycemia have Higher Arachidonic and Docosahexaenoic Acid in Subcutaneous Adipose Tissue

　　

在肥胖状态下，脂肪酸(FA)的积累可能会损害脂肪组织(AT)的功能，从而促进胰岛素抵抗和2型糖尿病(T2DM)的发展。然而，内脏脂肪组织(VAT)和皮下脂肪组织(SAT)特异性的FAs对肥胖和T2DM中代谢失调的贡献仍不清楚，这突出了检查不同AT脂肪库之间FA组成的重要性。本研究检查了患有肥胖和高血糖个体中不同AT脂肪库的FA谱和脂质组分的差异。鉴于多不饱和脂肪酸与心脏代谢健康的相关性，本研究的主要焦点集中在多不饱和脂肪酸上。研究人员检查了来自减重手术供体(BMI ≥ 30 kg/m²)的30份参与者匹配的VAT和SAT样本，并将其进一步分层为空腹正常血糖或高血糖组。对于总FA谱，与VAT库相比，SAT中的花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)的浓度(μmol/g)更高；与正常血糖组相比，高血糖组中的ARA和DHA浓度更高。在对包括三酰甘油(TAG)、二酰甘油(DAG)、单酰甘油(MAG)、游离脂肪酸(FFA)、磷脂(PL)和胆固醇酯(CE)在内的六种不同脂质组分的进一步分析中，与VAT库相比，SAT中的ARA、EPA和DHA同样表现出更高的水平。然而，正常血糖组和高血糖组之间的差异具有组分和FA特异性，而非在所有脂质类别中均匀一致。这些结果表明，VAT和SAT脂肪库根据肥胖中的血糖状态差异性地储存FAs，突出了PUFA代谢和可用性的明显差异，这可能对AT功能和代谢健康具有重要影响。

肥胖是由机体脂肪异常或过度蓄积引起的慢性疾病，会损害脂质和葡萄糖稳态，且是高血糖、2型糖尿病(T2DM)、心血管疾病和血脂异常的关键危险因素。代谢健康的脂肪组织(AT)能够适当储存过量脂质并防止异位脂肪沉积，而受损的AT功能与脂质溢出、炎症和胰岛素抵抗密切相关。AT具有高度异质性，内脏脂肪组织(VAT)和皮下脂肪组织(SAT)在解剖、细胞、分子及生理特征上存在显著差异，导致其在脂质处理能力上也各异。脂肪酸(FAs)是AT的重要组成部分，其稳态失衡会诱发氧化应激、内质网应激及线粒体功能障碍，进而损害胰岛素信号传导，促成高血糖的发生。特别是omega-6(n-6)和omega-3(n-3)多不饱和脂肪酸，它们通常分别与促炎和抗炎效应相关，主要代表物包括花生四烯酸(ARA)、二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)。以往研究多依赖血液循环中的PUFA测量或受限于饮食干预评估，缺乏对正常血脂肥胖个体中不同AT脂肪库直接且综合的FA谱分析。为此，研究人员开展了相关研究，旨在表征肥胖伴不同空腹血糖状态下参与者匹配的血浆、VAT和SAT样本中的FA组成，以揭示AT脂质处理在代谢功能障碍中的角色。本研究加深了对不同AT脂肪库中脂质功能区室化的理解，对认识肥胖-associated脂质储存与代谢具有重要意义，该论文发表在《Journal of Lipid Research》。

在关键技术方法方面，研究人员采集了来自魁北克大学心肺研究所生物样本库的30名减重手术供体的匹配血浆、VAT和SAT样本，所有供体BMI在30至45 kg/m²之间且血脂正常，并依空腹血糖状态将其分为正常血糖组与高血糖组。研究主要采用了基于Folch法的脂质提取技术从组织和血浆中分离总脂质，利用薄层色谱法(TLC)将脂质进一步分离为六种组分，随后通过气相色谱-火焰离子化检测(GC-FID)对FA浓度(μmol/g)进行精确定量。此外，还利用相关免疫检测试剂盒测定了血浆和AT中多种炎症因子的标志物水平。

在研究结果方面：
血浆和人体脂肪组织的脂肪酸浓度：研究检测了总脂质池的FA浓度。尽管未观察到血糖状态对血浆FA的影响，但在AT总脂质池中，主效应分析显示SAT库中的ARA、EPA和DHA浓度均显著高于VAT库。同时，高血糖组的ARA和DHA浓度较正常血糖组分别高出约19%和27%，但EPA未见显著血糖效应。

脂肪组织脂质组分中的花生四烯酸：为进一步明确哪些特定脂质池驱动了总ARA的差异，研究分析了六种脂质组分。结果发现，与VAT库相比，SAT库在TAG、DAG、PL和CE组分中的ARA浓度均显著更高。基于血糖状态，高血糖组DAG组分中的ARA浓度比正常血糖组高出约37%，而MAG组分中的ARA浓度则降低了约33%。在FFA组分中观察到了库与血糖状态的交互效应，表明血糖状态对ARA的影响因脂肪库而异。

脂肪组织脂质组分中的二十碳五烯酸：分析显示，EPA浓度在SAT库的所有六种脂质组分中均高于VAT库。在血糖状态方面，与正常血糖组相比，高血糖组在DAG、MAG和CE组分中的EPA浓度分别降低了约28%、45%和45%，提示高血糖状态下EPA的脂质分配存在异常。

脂肪组织脂质组分中的二十二碳六烯酸：DHA在SAT的TAG组分中浓度高于VAT，且高血糖组较正常血糖组高出约30%。在MAG组分中，高血糖组的DHA浓度比正常血糖组低约21%。此外，PL组分中的DHA在VAT中高于SAT，而在FFA和CE组分中同样存在库与血糖的交互效应。

血浆和脂肪组织炎症标志物：在血浆中，除脂联素在正常血糖组显著高于高血糖组外，其他炎症标志物未见组间差异。在AT中，VAT库的脂联素、单核细胞趋化蛋白-1(MCP-1)和白细胞介素-8(IL-8)浓度均显著高于SAT库，但其水平不受血糖状态主效应的显著影响。

在讨论部分，研究人员总结得出结论，本研究首次同步结合了人类血浆、总脂质及特定脂质池的FA谱系统评估了肥胖及不同血糖状态下的SAT和VAT差异。结论指出，与VAT相比，SAT库中含有更高水平的ARA、EPA和DHA，这可能是由于FA利用率下降、脂质重塑或周转变化导致的特定库蓄积。在血糖状态方面，高血糖组的ARA和DHA浓度显著升高，且这些差异在六种脂质组分中表现出组分和FA特异性。尤其值得注意的是，在缺乏血浆FA及全身炎症标志物改变的情况下，AT局部的PUFA组成已发生显著变化。这些发现表明在肥胖伴高血糖状态下，AT的PUFA代谢和可用性发生改变。这些证据为AT脂质储库的异质性和脂质代谢的区域性功能分区提供了新见解，未来仍需通过基于示踪剂的动态代谢通量评估来进一步阐明其潜在的具体生理机制。