多不飽和脂肪酸影響結腸癌發(fā)生發(fā)展的生物學作用機制研究.pdf

1、結腸癌(colorectal cancer，CRC)是常見的消化道惡性腫瘤。在我國，隨著生活方式和飲食結構的改變，結腸癌的發(fā)病率也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢。高脂肪、高蛋白和低膳食纖維的飲食習慣是結腸癌發(fā)病的危險因素，飲食干預法是預防結腸癌發(fā)生的有效方法，研究發(fā)現(xiàn)飲食中降低飽和脂肪的攝入提高多不飽和脂肪酸(Polyunsaturated fatty acids，PUFAs)的比例，可以起到降低腫瘤發(fā)病的作用。因此，PUFAs對結腸癌的作用機制值

2、得深入探討。本研究一方面從體外細胞實驗角度探討PUFAs對結腸癌細胞LoVo和RKO的生長抑制、線粒體損傷、脂肪酸代謝等方面的影響;另一方面從體內動物實驗角度出發(fā)，通過研究膳食長鏈不飽和脂肪酸對小鼠腸道生理環(huán)境的改善研究其對結腸癌的預防作用。
　　體外部分以人結腸癌細胞LoVo和RKO作為研究對象，構建了PUFAs對兩細胞的體外損傷模型，結果表明本實驗用到的六種脂肪酸亞油酸(Linoleic acid，LA)、亞麻酸(Alpha-

3、linolenic acid，ALA)、花生四烯酸（Arachidonic acid，AA）、二十碳五烯酸(Eicosapentaenoic acid，EPA)、二十二碳六烯酸(docosahexaenoicacid，DHA)、γ-亞麻酸(γ-linolenic acid，GLA)濃度大于120μM均能顯著抑制LoVo和RKO細胞的生長，誘導兩細胞凋亡，但對正常細胞HUVEC影響較小，且半分化細胞RKO對PUFAs的敏感性較未分化細胞L

4、oVo大。根據(jù)MTT結果，為了保證脂肪酸處理作用合理高效，我們選擇ALA(150μM)、EPA(150μM)、DHA(150μM)、LA(150μM)、GLA(300μM)、AA(150μM)、5-FU(10μM)處理LoVo細胞，以ALA(140μM)、EPA(120μM)、DHA(120μM)、LA（120μM）、GLA(200μM)、AA(120μM)、5-FU(0.4μM)處理RKO，建立PUFAs損傷結腸癌細胞體外模型。以此濃

5、度進一步研究PUFAs對結腸癌細胞LoVo和RKO的線粒體損傷、脂肪酸代謝等方面的影響，發(fā)現(xiàn)存在如下效果:
　　(1)從線粒體損傷的角度探討PUFAs對結腸癌細胞的抑制機制。結果表明，n-3(ALA、EPA、DHA)和n-6(LA、GLA、AA)脂肪酸作用可致LoVo和RKO細胞內活性氧ROS水平和細胞漿內Ca2+水平上升，ATP含量下降，導致Bcl-2家族中Bax/Bcl-2基因表達比上調。進而引起線粒體膜出現(xiàn)小氣孔，線粒體膜電

6、位下降，細胞色素C和AIF等蛋白釋放到胞質中，最終激活Caspase-9和Caspase-3活性，引發(fā)Caspase級聯(lián)反應導致細胞凋亡。多不飽和脂肪酸對結腸癌細胞線粒體有一定的損傷作用，通過線粒體凋亡途徑誘導其走向死亡。
　　(2)研究PUFAs在LoVo和RKO細胞內的生物轉化及其代謝產(chǎn)物對兩細胞的影響。油紅O染色實驗表明外源性添加的PUFAs通過細胞膜以脂滴形式儲存于細胞質內。通過氣相色譜法分析PUFAs作用下結腸癌細胞內的

7、脂肪酸組成，發(fā)現(xiàn)PUFAs作用后改變了LoVo和RKO細胞內的脂肪酸組成，提高不飽和脂肪酸比例，且在兩細胞內n-3和n-6 PUFAs之間的轉化存在緊密聯(lián)系。此外，多不飽和脂肪酸可通過抑制結腸癌細胞COX-2、mPGES、PGDS和ALOX5的表達，進而降低脂肪酸代謝產(chǎn)物促炎因子PGE2和LTB4的分泌，促進抗炎因子LXA4的分泌，使癌細胞趨于不利于其生長的抗炎狀態(tài)。
　　體內部分以C57BL/6小鼠為對象，通過分析富含長鏈脂肪酸

8、的魚油、亞麻籽油、葵花籽油對小鼠結腸菌群結構，小鼠腸道主要代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸、膽汁酸，小鼠結腸組織脂類代謝參數(shù)的影響，分析多不飽和脂肪酸在改善腸道生理環(huán)境，預防結腸癌發(fā)生方面的功效。結果表明膳食長鏈脂肪酸可激活脂肪酸轉運相關基因(PPARα、OSTα) mRNA的表達促進脂肪代謝，魚油和亞麻籽油能提高結腸組織中n-3/n-6的比值，保護結腸組織免受氧化應激損傷。此外，膳食長鏈不飽和脂肪酸能改變小鼠腸道菌群結構，魚油和亞麻籽油處理組在Eu