《Nutrients》:Dietary and Formulation Potential of Natural Oils and Fats in Ocular Health and Disease: Mechanisms, Evidence, and Future Directions
编辑推荐:
专业术语翻译摘要
天然油脂是由三酰甘油(triacylglycerols,TAGs)为主的多组分脂质基质,具有来源特异性的脂肪酸谱,并含有不等量的磷脂及微量亲脂性成分。本叙述性综述探讨了来源于植物、陆生动物及海洋的油脂在眼部健康与疾病中的营养学、生物学及药学相
专业术语翻译摘要
天然油脂是由三酰甘油(triacylglycerols,TAGs)为主的多组分脂质基质,具有来源特异性的脂肪酸谱,并含有不等量的磷脂及微量亲脂性成分。本叙述性综述探讨了来源于植物、陆生动物及海洋的油脂在眼部健康与疾病中的营养学、生物学及药学相关性。本文将完整天然油脂与分离的油脂相关成分、多成分制剂、药用油相或辅料以及工程化脂质递送系统加以区分。讨论重点集中于脂肪酸、磷脂、类胡萝卜素、生育酚、植物甾醇、酚类化合物及其他亲脂性成分与泪膜稳定性、上皮稳态、炎症调控、视网膜功能及眼科递送之间的关系。现有文献涵盖人体研究、实验模型、细胞研究及制剂研究。人体研究主要集中在眼表结局及产品特异性干预,而涉及多数眼内及视网膜病变的文献主要来源于临床前或机制性研究。本综述还考虑了油脂来源、组成、提取、精炼、烹饪、氧化、制剂特征、给药途径及安全性对油脂相关眼科研究解读的影响。
论文主体内容总结
1. 引言
全球至少有22亿人存在近视力或远视力损伤,其中约10亿例本可预防或尚未得到解决。视力损伤和盲的主要病因包括年龄相关性白内障、未矫正屈光不正(尤其是近视和老视)、青光眼、年龄相关性黄斑变性(age-related macular degeneration,AMD)及糖尿病视网膜病变(diabetic retinopathy,DR)。眼病的发生发展很少由单一因素驱动,而与氧化应激、炎症、线粒体功能障碍、脂质代谢紊乱、上皮屏障破坏及神经退行性损伤等共同病理过程密切相关。天然油脂作为人类膳食和食品工业中的重要脂质资源,不仅提供能量和必需脂肪酸,还可能为营养调控、功能食品开发、生物活性脂质研究及眼科制剂设计提供物质基础。与单一营养素相比,天然油脂具有来源多样、组成复杂、生物利用度可变及制剂应用潜力广泛等特点。其组成受物种来源、提取方法、精炼程度、氧化状态、储存条件及暴露或给药途径共同影响,因此不应仅依据来源类别或主要脂肪酸谱推断其眼部相关性。
2. 综述范围、文献检索与证据分类
本综述将完整天然油脂定义为从植物、陆生动物、海洋或微生物来源获得的、以完整油脂或脂肪形式评估的多组分脂质基质。所有纳入研究均按照实际测试材料分为五类:完整天然油脂、分离或明确的油脂相关成分及化学表征的生物活性提取物、多成分营养或眼科制剂、主要用作药用油相或辅料的天然油脂或衍生脂质,以及工程化脂质递送系统。证据在各分类内部进行解读,而非跨类别归因。文献检索覆盖PubMed/MEDLINE、Web of Science Core Collection、Scopus及Embase数据库,检索时间从建库至2026年8月。检索策略将油脂相关术语与眼部相关术语及制剂和质量相关术语组合使用。纳入标准包括人体临床试验、观察性研究、眼部动物模型、眼部细胞研究及与眼部健康或眼科递送直接相关的制剂研究。
3. 天然油脂作为多组分脂质基质:组成、质量与眼部相关性
3.1 天然油脂的组成与理化特征
大多数食用油和脂肪以TAGs为主,同时含有不等量的游离脂肪酸、磷脂、鞘脂、甾醇、蜡酯、生育酚和生育三烯酚、类胡萝卜素、角鲨烯、酚类脂质、脂溶性维生素及其他微量成分。油脂的理化性质不仅取决于总脂肪酸组成,还受脂肪酸链长、不饱和程度及位置、顺反构型、TAG分子种类及脂肪酸在甘油骨架上的位置分布影响。油脂组成受物种、品种或品系、解剖组织、成熟度、地理环境条件及季节性变化影响,提取、精炼、加热、储存及与周围食物基质的相互作用也会进一步改变主要和微量成分的比例及可利用性。
3.2 天然油脂与眼部疾病关联的机制基础
脂质在眼中具有组织特异性功能,包括泪膜组织、细胞和细胞器膜、晶状体膜稳定性、光感受器外节更新、视网膜能量代谢、视觉循环及局部活性脂质介质的生成。天然油脂的眼部相关性可沿眼表至晶状体和后段的解剖序列加以考虑。
泪膜脂质层是脂质与前部眼表功能之间最直接的联系。睑板腺分泌的脂质在瞬目过程中铺展于水相泪液之上,有助于降低表面张力、维持光学平滑度并限制过度蒸发。含油滴眼液和眼用乳剂旨在补充或稳定这一脂质依赖界面。膳食脂质可能通过影响循环脂质池、睑板腺脂质合成底物及脂质介质形成而间接影响眼表。
晶状体透明性的维持依赖于晶状体蛋白和晶状体纤维细胞特化膜的长期稳定。由于成熟晶状体纤维细胞更新能力有限,膜脂质和晶状体蛋白的氧化修饰可能在衰老过程中累积。天然油脂对晶状体的潜在营养相关性主要来自其对全身脂质和抗氧化状态的贡献。
视网膜具有极高的代谢和脂质需求。光感受器外节膜富含多不饱和磷脂并持续更新。海洋和藻类油脂提供预制二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid,DHA)和二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid,EPA),植物油脂则以来源特异性比例提供α-亚麻酸(α-linolenic acid,ALA)、亚油酸(linoleic acid,LA)、油酸及其他脂肪酸。含类胡萝卜素和生育酚的油脂还可提供脂溶性微量营养素或促进其肠道吸收。
氧化还原和炎症调控是眼表、晶状体、视网膜和视网膜色素上皮(retinal pigment epithelium,RPE)之间的共同联系。高不饱和脂质在提取、精炼、储存、烹饪和制剂过程中易发生氧化,天然抗氧化剂的耗竭及脂质氢过氧化物、醛类和次级氧化产物的积累可能改变油脂的营养和生物学特性。
4. 与眼部健康相关的主要油脂伴随成分概述
4.1 脂肪酸
饱和脂肪酸(saturated fatty acids,SFAs)存在于动物脂肪、乳制品及部分植物油脂中,包括棕榈酸(C16:0)、硬脂酸(C18:0)、月桂酸(C12:0)和肉豆蔻酸(C14:0)。SFA相关眼部证据有限且具有情境依赖性,主要提示不良高脂代谢环境可改变视网膜脂质代谢和应激易感性。
单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFAs)含一个碳-碳双键,包括ω-9和ω-7亚类。油酸在MUFA中具有最直接的眼部证据,但解读仍受联合干预的限制。其他MUFA的眼部证据主要为间接证据。
多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs)包括ω-3系列和ω-6系列。ω-3 PUFAs包括植物来源的ALA及长链脂肪酸EPA和DHA。DHA是光感受器外节膜丰富的结构成分,参与膜流动性、视紫红质信号传导和盘膜更新。ω-6 PUFAs包括LA、γ-亚麻酸(γ-linolenic acid,GLA)和花生四烯酸(arachidonic acid,ARA)。ω-6 PUFAs在眼部组织中兼具结构和信号功能,其效应因脂肪酸种类、代谢产物谱、疾病情境及与ω-3 PUFAs的平衡而异。
4.2 酚类化合物
酚类化合物是许多植物油脂中的微量成分,包括酚酸、黄酮类、木脂素、裂环烯醚萜类和简单酚类。它们可通过氢或电子供体、自由基清除、金属螯合及中断脂质过氧化反应影响油脂氧化稳定性和生物活性。酚类化合物可通过激活Nrf2/HO-1等抗氧化通路并抑制NF-κB、MAPK、STAT3、VEGF及炎症小体相关信号,降低TNF-α、IL-1β、IL-6、COX-2和iNOS等炎症介质的表达。多数证据仍为细胞或临床前水平。
4.3 植物甾醇
植物甾醇是结构与胆固醇相关的植物固醇,常见形式包括β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、菜籽甾醇和燕麦甾醇。其最明确的生理效应是减少肠道胆固醇吸收和降低低密度脂蛋白胆固醇。视网膜胆固醇和甾醇稳态与AMD、DR及视网膜血管功能相关。植物甾醇相关眼部证据主要为临床前或间接证据。
4.4 脂溶性维生素
维生素E以生育酚和生育三烯酚同系物形式存在,α-生育酚是满足人体维生素E需求的主要形式。维生素A在视觉中具有直接生理作用,其缺乏可导致暗适应受损、夜盲、结膜和角膜干燥症、角膜软化及不可逆视力损伤。维生素D主要在眼表免疫调节和干眼症方面被研究。维生素K证据主要为机制性和临床前研究。
4.5 类胡萝卜素
类胡萝卜素可分为无氧类胡萝卜素和含氧叶黄素类。叶黄素和玉米黄质选择性富集于黄斑,构成黄斑色素,参与短波长光过滤和抗氧化防御。虾青素主要来源于藻类和海洋生物,实验综述描述了其在多种眼部模型中的抗氧化、抗炎和微循环机制。
4.6 其他微量亲脂性成分
磷脂是膜成分和两亲性制剂材料,极性脂质在泪液水相和非极性组分界面的存在可能支持脂质铺展和泪膜稳定性。角鲨烯存在于橄榄油和苋菜油中,核磁共振研究已在泪液中检测到角鲨烯。辅酶Q10参与线粒体电子传递和内源性抗氧化防御。叶绿素相关证据主要涉及工程化叶绿素衍生光敏剂而非膳食叶绿素。三萜类化合物具有抗氧化、抗炎和抗血管生成活性。
5. 不同来源天然油脂的油脂特异性评价
5.1 植物来源油脂
蓖麻油以蓖麻油酸为特征脂肪酸,约占86–92%。其羟基赋予蓖麻油乳化、润滑、成膜和表面活性特性。蓖麻油相关临床证据集中于眼表疾病,含蓖麻油制剂可能增加泪膜脂质层厚度、延长眼表停留时间、改善泪膜稳定性并缓解干眼症、睑板腺功能障碍(meibomian gland dysfunction,MGD)和睑缘炎相关症状。现有证据为脂质层补充提供了初步支持,但尚未确立其在视网膜、晶状体、青光眼或其他眼内疾病中的疗效。
亚麻籽油以高比例ALA为特征,约占55.7–60.1%。直接人体证据主要限于眼表疾病,一项针对干燥性角结膜炎合并干燥综合征女性的随机临床试验显示,口服亚麻籽油1或2 g/天持续180天可改善干眼症状、眼表炎症、Schirmer I试验结果和泪膜破裂时间。亚麻籽油也作为多成分人工泪液制剂的组分被评估。
月见草油富含ω-6 PUFAs,LA约占70–74%,GLA约占8–10%。一项随机双盲安慰剂对照试验中,76名女性软性隐形眼镜佩戴者接受月见草油胶囊或橄榄油安慰剂6个月,月见草油改善了自我报告的干眼症状、泪河高度和隐形眼镜舒适度,但泪膜稳定性、睑板腺分泌、脂质层外观和染色未显著改善。
橄榄油以油酸为主要脂肪酸。人体眼部证据目前仅限于观察性膳食数据,Alienor研究显示规律食用橄榄油与晚期AMD风险降低相关,但未观察到与早期AMD的关联。临床前全油脂证据主要集中于野生橄榄油,在高血压相关视网膜损伤模型、眼压升高性青光眼小鼠模型中显示出改善视网膜氧化应激、炎症和胶质活化等效应。橄榄来源酚类化合物和提取物在细胞和临床前干眼模型中显示出抗氧化和抗炎活性。
椰子油以月桂酸为主要脂肪酸,约占47.68–50.08%。椰子油相关眼部证据有限且异质性较大。人体观察涉及短期眼表应用和多成分眼睑清洁产品;兔研究涉及局部耐受性;大鼠研究在光诱导视网膜损伤模型中提供了临床前全油脂证据;ARPE-19细胞实验涉及类胡萝卜素递送。
沙棘油因来源组织不同而组成差异显著,果肉油以棕榈油酸和类胡萝卜素水平较高为特征,籽油则含较高比例的LA、ALA和植物甾醇。人体证据集中于口服补充对干眼症状的研究,一项双盲随机安慰剂对照试验显示,口服沙棘油2 g/天持续3个月可减弱冷季泪膜渗透压的季节性升高并改善部分症状。