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

1、結(jié)腸癌(colorectal cancer，CRC)是常見(jiàn)的消化道惡性腫瘤。在我國(guó)，隨著生活方式和飲食結(jié)構(gòu)的改變，結(jié)腸癌的發(fā)病率也呈現(xiàn)逐年上升的趨勢(shì)。高脂肪、高蛋白和低膳食纖維的飲食習(xí)慣是結(jié)腸癌發(fā)病的危險(xiǎn)因素，飲食干預(yù)法是預(yù)防結(jié)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(duì)結(jié)腸癌的作用機(jī)制值

2、得深入探討。本研究一方面從體外細(xì)胞實(shí)驗(yàn)角度探討PUFAs對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞LoVo和RKO的生長(zhǎng)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(nèi)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)角度出發(fā)，通過(guò)研究膳食長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸對(duì)小鼠腸道生理環(huán)境的改善研究其對(duì)結(jié)腸癌的預(yù)防作用。
　　體外部分以人結(jié)腸癌細(xì)胞LoVo和RKO作為研究對(duì)象，構(gòu)建了PUFAs對(duì)兩細(xì)胞的體外損傷模型，結(jié)果表明本實(shí)驗(yàn)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(xì)胞的生長(zhǎng)，誘導(dǎo)兩細(xì)胞凋亡，但對(duì)正常細(xì)胞HUVEC影響較小，且半分化細(xì)胞RKO對(duì)PUFAs的敏感性較未分化細(xì)胞L

4、oVo大。根據(jù)MTT結(jié)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(xì)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(jié)腸癌細(xì)胞體外模型。以此濃

5、度進(jìn)一步研究PUFAs對(duì)結(jié)腸癌細(xì)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(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞的抑制機(jī)制。結(jié)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(xì)胞內(nèi)活性氧ROS水平和細(xì)胞漿內(nèi)Ca2+水平上升，ATP含量下降，導(dǎo)致Bcl-2家族中Bax/Bcl-2基因表達(dá)比上調(diào)。進(jìn)而引起線粒體膜出現(xiàn)小氣孔，線粒體膜電

6、位下降，細(xì)胞色素C和AIF等蛋白釋放到胞質(zhì)中，最終激活Caspase-9和Caspase-3活性，引發(fā)Caspase級(jí)聯(lián)反應(yīng)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡。多不飽和脂肪酸對(duì)結(jié)腸癌細(xì)胞線粒體有一定的損傷作用，通過(guò)線粒體凋亡途徑誘導(dǎo)其走向死亡。
　　(2)研究PUFAs在LoVo和RKO細(xì)胞內(nèi)的生物轉(zhuǎn)化及其代謝產(chǎn)物對(duì)兩細(xì)胞的影響。油紅O染色實(shí)驗(yàn)表明外源性添加的PUFAs通過(guò)細(xì)胞膜以脂滴形式儲(chǔ)存于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)。通過(guò)氣相色譜法分析PUFAs作用下結(jié)腸癌細(xì)胞內(nèi)的

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

8、的魚油、亞麻籽油、葵花籽油對(duì)小鼠結(jié)腸菌群結(jié)構(gòu)，小鼠腸道主要代謝產(chǎn)物短鏈脂肪酸、膽汁酸，小鼠結(jié)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(yù)防結(jié)腸癌發(fā)生方面的功效。結(jié)果表明膳食長(zhǎng)鏈脂肪酸可激活脂肪酸轉(zhuǎn)運(yùn)相關(guān)基因(PPARα、OSTα) mRNA的表達(dá)促進(jìn)脂肪代謝，魚油和亞麻籽油能提高結(jié)腸組織中n-3/n-6的比值，保護(hù)結(jié)腸組織免受氧化應(yīng)激損傷。此外，膳食長(zhǎng)鏈不飽和脂肪酸能改變小鼠腸道菌群結(jié)構(gòu)，魚油和亞麻籽油處理組在Eu