Food Bioscience：王兴国团队揭示Δ5多不饱和脂肪酸链长与ω类型双轴调控肝脏脂质代谢的相关机制

2026年1月，江南大学等单位的相关研究人员在《Food Bioscience》上发表了题为“Chain length and omega class of delta-5 polymethylene-interrupted polyunsaturated fatty acid as dual dietary axes reprogramming hepatic lipid metabolism: a multi-omics study of conifer seed oils”的研究论文，揭示Δ5多不饱和脂肪酸（PUFAs）通过链长和ω类型双轴重塑肝脏脂质代谢的分子机制，为非酒精性脂肪肝（NAFLD）的膳食干预提供新方向。

  亮点概述：

• Δ5 PUFAs的C20链长与n-3 ω类型协同改善肝脏脂质代谢，侧柏籽油（C20 n-3 Δ5）效果最优，可显著降低血清甘油三酯、改善肝脏脂肪变性。
• 链长和ω类型双轴共同重塑肝脏脂质代谢通路。
• 脂质重塑调节氧化脂质谱向抗炎方向转变。
• Δ5 PUFAs可作为调控肝脏脂质代谢的功能性膳食成分。

研究背景：

NAFLD全球患病率约三分之一，常与肥胖、血脂异常及2型糖尿病共存。肝脏通过门静脉持续暴露于膳食脂质，调整脂肪酸摄入比例是减少肝脏甘油三酯积累和慢性炎症的关键策略。脂肪酸的链长和不饱和模式影响膜结构、受体功能及转录调控，长链n-3 PUFAs（如二十碳五烯酸（EPA）、二十二碳六烯酸（DHA））已被证实可改善肝脏脂质代谢，但Δ5亚甲基中断型PUFAs（首双键位于羧基端第5位，双键间含多个亚甲基）的研究仍较匮乏。

Δ5 PUFAs广泛存在于裸子植物种子油中，松油酸（C18 n-6）、香榧酸（C20 n-6）和侧柏酸（C20 n-3）是典型代表。其独特结构使其既具备链长差异（C18 vs C20），又涵盖 ω类型区分（n-3 vs n-6），为解析脂肪酸结构与功能的关联提供理想模型。

研究结果：

为了探究Δ5 PUFAs链长和ω类型对肝脏脂质代谢的独立及协同作用，研究人员将30只雄性C57BL/6J小鼠先经12周高脂饮食诱导肥胖，随后24只肥胖小鼠随机分为高脂对照组、松籽油组、香榧籽油组、侧柏籽油组（n=6 /组），另6只小鼠作为低脂对照组。干预14周后，发现两种C20链长的香榧籽油和侧柏籽油改善代谢表型的效果均优于C18链长的松籽油，侧柏籽油（C20 n-3 Δ5）表现最佳。血清中，侧柏籽油组甘油三酯、总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇分别较高脂对照组降低40%、35%、30%，接近低脂对照组，谷草转氨酶和谷丙转氨酶水平降低50%以上；香榧籽油组呈中度改善，松籽油组无显著差异。组织学显示，侧柏籽油组肝脏脂肪变性基本消失，香榧籽油组中度减轻，松籽油组仍呈严重脂肪变性，且各组食物摄入及饲料转化率无差异，表型改善源于脂肪酸种类差异。

高脂饮食替换为针叶树籽油后的全身和肝脏表型

肝脏转录组分析显示，链长效应（C20 vs C18）相关基因富集于RNA剪接、mRNA加工、染色质组织、组蛋白修饰、内质网蛋白加工和ErbB信号传导等。这些富集表明，用富含C20的油替换富含C18的油与共转录/转录后调控和蛋白质处理途径的广泛调整相关，而非少数代谢酶的孤立变化。ω 类型效应（n-3 vs n-6）基因则集中于线粒体 β-氧化、三羧酸循环及溶酶体V-ATP酶模块。热图显示，链长相关的脂质转运基因与RNA加工基因聚类，ω类型相关的线粒体基因、应激反应基因在侧柏籽油组协同上调，符合n-3 PUFAs的已知功能特征。

代谢组学分析显示，各组代谢物组成与油类PUFA特征相匹配：侧柏籽油组富集n-3衍生代谢物，松籽油组富集n-6物种，香榧籽油组呈中间表型，这一变化与n-3 PUFAs激活PPARα、调控磷脂重塑及胆汁酸代谢的机制一致。整合代谢物与转录组数据发现，链长效应中，EPA及20:5/22:5型溶血磷脂与线粒体氧化基因正相关、与膜脂质合成基因负相关；ω类型效应中n-3衍生代谢物还与内体/溶酶体及内质网应激基因关联，n-6相关代谢物则与NF-κB 通路基因正相关，反映双轴对脂质流向和炎症状态的差异化调控。

代谢物-转录组整合关联

靶向脂质组显示，C20油类干预组的C20 PUFA型甘油三酯/磷脂升高，18:2 富集型甘油二酯减少，与ELOVL5、ACSL4转录上调一致（ELOVL5和ACSL4将C18延长至C20 PUFAs）；侧柏籽油组富含EPA/DHA型脂质，香榧籽油组富集n-6型脂质，且两组均出现心磷脂组成改变。此外，侧柏籽油组己糖神经酰胺水平最低，该脂质与NAFLD进展及胰岛素抵抗密切相关。此外，研究人员还进行了靶向氧化脂质组分析，侧柏籽油组EPA衍生的羟基二十碳五烯酸（HEPEs）、DHA衍生的羟基二十二碳六烯酸（HDHAs）升高，花生四烯酸衍生前列腺素降低，血栓素B2（TXB2）显著下调；C20 油类干预组均富集C20氧化脂质，反映底物供应对脂质介质谱的影响，且整体向炎症消退方向转变。

肝脏脂质组重塑

最后，研究人员进行了脂质处理和途径基因的细胞验证。Huh7肝细胞实验中，等摩尔浓度的香榧酸、侧柏酸（C20 Δ5）减少脂质积累的效果优于松油酸（C18 Δ5），且更显著诱导ELOVL5、ACSL4、LPCAT3等脂质重塑基因及EHHADH、CYP4A11氧化基因表达，与体内多组学揭示的调控网络相互印证。

总之，该研究整合了整体动物表型以及多组学数据，并通过肝细胞实验进行补充，在Δ5 PUFAs的特定背景下，解析了两个正交的饮食轴——链长效应（C20 vs C18）和ω类别效应（n-3 vs n-6）如何重新配置肝脏脂质处理。这些见解为考虑富含Δ5 PUFAs的针叶树籽油作为靶向脂质代谢的饮食策略候选物，并进一步探索其在NAFLD和相关代谢疾病中的营养潜力提供了系统的证据基础。