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长期以来,鱼油一直被誉为益智产品,但新的研究表明,实际情况可能更为复杂。科学家们发现,在反复遭受轻微头部损伤的人群中,鱼油中的一种关键的omega-3脂肪酸(epa)实际上可能会干扰大脑自我修复的能力。它不仅不能帮助恢复,反而会削弱血管的稳定性,扰乱愈合信号,甚至会导致与认知能力下降有关的有害蛋白质的积累。
南卡罗来纳医科大学的一项新研究引起了人们对鱼油补充剂的新关注,尤其是对那些反复经历轻度创伤性脑损伤的人。研究人员在《细胞报告》(Cell Reports)杂志上发表文章称,这些被广泛使用的补充剂,通常被宣传为对大脑有保护作用,实际上可能会干扰损伤后的愈合。
这项研究是由神经科学家Onder Albayram博士领导的,他是MUSC的副教授,也是国家创伤协会委员会的成员。他的团队专注于损伤后修复大脑血管的生物过程。
Omega-3补充剂越来越受欢迎
人们对鱼油的主要成分——omega-3脂肪酸的兴趣一直在迅速增长。据《财富商业洞察》报道,这些补充剂现在不仅出现在胶囊中,还出现在饮料、乳制品替代品和零食中。
这种人气激增并不令阿尔巴拉姆感到意外。他说:“鱼油补充剂无处不在,人们出于各种原因服用它们,往往对它们的长期影响没有明确的认识。”
但从神经科学的角度来看,我们仍然不知道大脑对这种补充剂是否有弹性或抵抗力。这就是为什么我们的研究是该领域的第一个此类研究。”
Albayram与Eda Karakaya博士、Adviye Ergul博士以及MUSC和合作机构的其他几位研究人员合作。其中包括纽约冷泉港实验室癌症中心的博士塞米尔·贝亚兹(Semir Beyaz)。
EPA被认为是大脑恢复的潜在弱点
研究小组发现了他们所说的一种与环境相关的代谢脆弱性。简而言之,这意味着细胞使用能量的方式的变化可能会降低大脑在某些条件下的恢复能力。这种脆弱性似乎与二十碳五烯酸(EPA)的积累有关,EPA是鱼油中发现的一种主要的omega-3脂肪酸。
在他们的实验模型中,大脑中较高水平的EPA与损伤后较弱的修复有关。
Albayram指出,并非所有的omega-3都有相同的作用。二十二碳六烯酸(DHA)因其在大脑中的有益作用而闻名,是神经元膜的主要组成部分。然而,美国环保署却走了一条不同的道路。它很少与大脑结构相结合,其影响取决于它存在的时间长短和周围的生物条件。正因为如此,摄入omega-3对大脑恢复和血管适应的长期影响仍不清楚。
实验将饮食、大脑生物学和恢复联系起来
为了更好地理解这些影响,研究人员使用了一系列模型来将饮食、大脑功能和康复联系起来。在老鼠身上,他们研究了长期使用鱼油如何影响大脑对反复轻微头部撞击的反应。他们的重点是与血管稳定性和修复有关的信号。
他们还研究了人脑微血管内皮细胞,这是大脑和血液之间屏障的一部分。在这些细胞中,EPA(而非DHA)与修复能力降低有关,这与动物模型的研究结果一致。
为了将研究结果扩展到现实世界的疾病,研究小组分析了患有慢性创伤性脑病(CTE)的人的死后脑组织,这些人有反复脑损伤的历史。
研究人员将研究结果描述为“对精确营养、治疗策略和针对脑损伤和神经变性的饮食干预设计具有重要意义”。
本研究的主要发现
这项研究确定了几个主要的模式,总结如下,并给出了简单的解释。
在小鼠的敏感大脑状态模型中,长期补充鱼油显示出延迟的脆弱性。Albayram说,随着时间的推移,这些动物表现出较差的神经学和空间学习能力,同时有明确的证据表明,大脑皮层中与血管相关的tau蛋白积累,将受损的恢复与神经血管功能障碍和血管周围的tau蛋白病理联系起来。
阿尔巴拉姆说:“在受伤的大脑皮层中,研究小组观察到通常支持血管稳定和修复的基因程序发生了协调的变化。”“这种模式包括与细胞外基质组织和内皮完整性相关的基因表达减少,以及与损伤后脂质处理改变相一致的更广泛的变化。”
Albayram说,在人脑微血管内皮细胞中,EPA并没有作为一种普遍的毒素。相反,当细胞被置于鼓励脂肪酸参与的环境中时,EPA与较弱的血管生成网络形成和内皮屏障完整性降低有关,这与在体内观察到的神经血管修复缺陷的关键特征相匹配。
Albayram说:“在神经病理学证实有重复性脑损伤史的CTE病例的死后皮层中,研究人员发现了脂肪酸平衡被破坏的证据,以及影响血管和代谢途径的广泛转录变化。”这只人体手臂被用来提供翻译背景,询问慢性疾病组织是否显示出脂质处理改变和血管稳定性降低的趋同特征。
研究结果对鱼油的使用意味着什么
Albayram强调,这项研究不应该被解释为对鱼油的全面警告。“我并不是说鱼油在某种普遍意义上是好是坏,”他说。我们的数据强调的是,生物学是依赖于环境的。我们需要了解这些补充剂在人体中的长期作用,而不是假设同样的效果适用于每个人。
研究人员希望他们的工作能鼓励人们在临床环境和公众中更仔细地观察omega-3补充剂。他们的实验集中在一个特定的场景,重复轻微的脑损伤,并使用CTE组织提供支持性观察,而不是直接证明因果关系。
“任何研究都有重要的界限,”Albayram说。“在人类CTE组织中,我们可以观察到模式,但我们无法证明是什么驱动了它们。”我们也无法捕捉到现实生活中影响omega-3处理的每一个变量,包括整体饮食、健康状况和生活方式。
了解Omega-3效应的下一步
研究小组计划继续研究EPA如何在体内运动,包括它是如何被吸收、运输和分布的。他们对控制脂肪酸运动的机制特别感兴趣。
“本文是一个起点,”Albayram说,“但它是一个重要的起点。”它开启了关于神经科学中精确营养的新对话,并为该领域提出更好、更可测试的问题提供了一个框架。