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二十二碳六烯酸(22:6n-3,DHA)是哺乳类大脑含量最为丰富的n-3脂肪酸,约占总脂肪酸的8%-14%(w/w)。人类胎儿脑部DHA蓄积在妊娠中期开始加速,一直持续到出生后前几个月,随后DHA在大脑重量不再增加的情况下继续沉积,直至18岁,此后大脑DHA含量保持稳定。婴儿,包括早产儿,可以利用前体物质18:3n-3(ALA)或20:5n-3(EPA)从头合成DHA。但普遍认为此过程效率低下,特别在目前n-6脂肪酸摄入相对较高的饮食背景下。许多以人类为对象的研究均证实DHA在大脑发育和视觉发展的重要作用,还有研究指出给婴儿补充DHA会带来长期的益处,但对于公认的贝利婴幼儿发展量表(Bayley scales),补充DHA并没有表现出优势。本世纪初期,欧美开始在婴幼儿奶粉中添加长链不饱和脂肪酸(LCPUFA)。虽然补充的DHA都是一样,但DHA的“载体”却有差别。自然界LCPUFA的载体主要有两种:甘油三酯(TG)或磷脂(PL)。奶制品中及人乳中DHA在PL较为富集,但由于TG含量远远超过PL,大部分DHA还是以TG形式存在。DHA-TG是目前婴幼儿奶粉中最常见的分子形式,但在LCPUFA来源转向单细胞生物及鱼油之前,市场上拥有大量富含DHA-PL和ARA-PL婴幼儿产品。由此看来,PL是DHA潜在的替代来源,且适用于婴幼儿奶粉。不同酯化形式的LCPUFA在体内的代谢、分布及吸收是不同的。十多年前本实验室给新生狒狒灌服13C标记的不同酯化形式ARA制剂,发现PL形式ARA在大脑整合效能是TG形式的2.1倍。而目前对于DHA类似的研究较少。本研究选用相似的方法探索不同酯化形式DHA在各组织器官,尤其大脑,整合效能的差异,并对效能差异及DHA的大脑整合的机制进行初步分析。选取20只2-4日龄仔猪,饲喂同种、等量的商品化仔猪代乳品。饲喂14d后把仔猪分为对照组(n=4)、PL组(n=8)和TG组(n=8),给予实验组16只仔猪一次同位素标记DHA灌服,对照组不作处理。PL组仔猪灌服约20mg13C-DHA-phosphatidylcholine(13C-DHA-PC),DHA位于13C-DHA-PC的sn-2位置,16:0处于sn-1位置。TG组仔猪灌服约86mg13C-DHA-TG,DHA位于13C-DHA-TG的sn-2位置,sn-1和sn-3位置的脂肪酸均为16:0。灌服后6d,麻醉处死仔猪,取大脑、肝脏、心脏、视网膜、肌肉和血液样本,闪冻于液氮,日后提取脂肪酸,选用GC-FID分析各组织脂肪酸的组成,使用GC-C-IRMS分析13C-DHA在大脑皮层灰质、突触体、视网膜、肝脏、红细胞及血浆磷脂组分等的蓄积。为进一步探讨DHA在脑部整合机制,体外培养仔猪脑微血管内皮细胞,观察加入DHA对脂肪酸转运因子CD36、FATP1基因表达的影响,并检测相关核转录因子转录水平。总体来说,灌服DHA制剂并未显著改变各组织器官的脂肪酸组成,但实验组之间13C-DHA在各组织的蓄积有差异。实验结果显示,灌服13C-DHA-PC仔猪大脑皮层13C-DHA蓄积量为0.37%Dose,灌服13C-DHA-TG仔猪的蓄积量为0.19%Dose。PL-DHA在大脑皮层蓄积效能是TG-DHA的1.9倍。与大脑皮层类似,突触体PL-DHA蓄积效能是TG-DHA的1.7倍。肝脏是蓄积13C-DHA最多的器官,PL组仔猪含有6.8%Dose,TG组含3.5%Dose。PL-DHA在肝脏蓄积的效能也是TG的1.9倍。在视网膜和红细胞也有类似发现。PL组视网膜13C-DHA蓄积的效能是TG组的2.2倍,红细胞为1.5倍。此外,本研究还发现不同酯化形式DHA生成22:5n-3(DPAn-3)也有差异。PL组大脑13C-DHA转化为13C-DPAn-3的量是TG组的2倍,且该转化过程在大脑比在肝脏和红细胞更为活跃。这些结果直接证实了磷脂作为DHA的“载体”相比TG具有更高的效能。体外培养仔猪大脑微血管内皮细胞实验显示,DHA能显著提高细胞转运因子CD36、FATP1的基因转录水平,DHA发挥基因调节的作用是通过核转录因子PPARγ实现的。