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Introduction
脂质是细胞的重要组成成分，且每个细胞都含有成千上百个脂质分子。脂质在细胞各类功能中扮演重要的角色，如形成膜双层结构以此维持细胞的完整性和物理特性、促进脂质与膜相关蛋白之间的交互作用、能量储存、产生生物活性脂质和脂质信使等。脂质代谢异常通常会引起心血管疾病（CVD）等慢性疾病，因此，脂质分子的代谢情况成为了CVD预防和治疗的重要关注点。目前诸多研究通过观察对比普通人群和CVD高风险人群及CVD患者的脂质代谢情况，开展寻找特定的脂质分子标记物，并以此作为独立预测CVD发病或恶化的风险因子。随着膳食脂肪与其他宏量营养素（如碳水化合物）等能量替代对CVD影响的研究进展，“低脂饮食有益健康”的简单化观点已不再提倡，取而代之的是探究特定类型的膳食脂肪对CVD的影响。大量前瞻性队列研究和随机对照试验（RCT）表明，用不饱和脂肪酸（包括单不饱和多不饱和脂肪酸[MUFA 和 PUFA]）替代饱和脂肪酸（SFA）可以显著改善心血管代谢指标。然而，MUFA和PUFA对CVD影响间的差异仍不清楚。因此，本文基于一项RCT（探索富含MUFA的橄榄油和山茶油，与富含PUFA的大豆油对体重和心血管代谢指标的影响），结合鸟枪脂质组学技术，讨论了富含MUFA的食用油和富含n-6 PUFA的食用油对人血清脂质组的影响；挖掘了血清脂质组与心脏代谢健康之间的关联；从膳食植物油选择的角度为心血管代谢健康提供临床证据。
Result
从3 个干预组志愿者血清中共检测到共189 个脂质分子（分属6大类脂质），其中14 种磷脂酰肌醇（phosphatidylinositol，PI）、18 种溶血磷脂酰胆碱（lysophosphatidylcholines，LPC）、26 种鞘磷脂（sphingomyelin，SM）、45 种乙醇胺甘油磷脂（ethanolamine glycerophospholipids，PE）、47 种胆碱甘油磷脂（choline glycerophospholipids，PC）及39 种三酰甘油（triacylglycerol，TAG）。相比于大豆油（SO）干预组，山茶油（CSO）和橄榄油（OO）干预组志愿者血清中的脂质分布较为类似。其中，CSO组占比最高的三类脂质为TAG（58.6%）、PI（15.4%）、SM（12.3%）；OO组占比最高的三类脂质为TAG（59.9%）、PI（22.4%）、SM（6.54%）；SO组占比最高的三类脂质为TAG（51.2%）、SM（20.9%）、LPC（13.4%）。
经过筛选，3 个干预组间显著差异的脂质标记物共10 种，包括6 种TAG：18:2 FA、16:1 FA、C54:4/C 55:11 、C 54:3 /C 55:10 、C 52:3 /C 53:10 、C 52:2 /C 53:9 ；1 种PE:p 18:1/20:4 ；3种PC:p 18:0/20:0 、a 18:0/18:1 、d 16:0/18:1 。与SO组相比，CSO组p 18:0/20:0 （PC）和d 16:0/18:1 （PC）轻微下调，其余脂质标记物上调，特别是a 18:0/18:1 （PC）（FC值为13.0）和p 18:1-20:4 （PE）（FC值为2.21）。与SO组相比，OO组的p 18:0/20:0 （PC）和C 52:2 /C 53:9 （TAG）呈现下调，其余脂质标记物呈现上调，且a 18:0/18:1 （PC）上调最为明显（FC值为11.6）。与CSO组相比较时，OO组d 16:0/18:1 （PC）和C 52:2 /C 53:9 （TAG）呈下调，其余脂质标记物（特别是p 18:1/20:4 （PE））都呈现上调。
3 个干预组间10 种脂质标记物的变化值与心血管代谢指标变化值的相关性分析结果显示，AST仅与C52:2/C53:9（TAG）显著负相关，HDL-C与8 种脂质标记物呈显著负相关，分别是18:2 FA（TAG）、C52:3/C53:10（TAG）、C52:2/C53:9（TAG）、C54:4/C55:11（TAG）、C54:3/C55:10（TAG）、d16:0/18:1（PC）、16:1 FA（TAG）及a18:0/18:1（PC）。
Discussion
值得注意的是，与SO组相比，CSO和OO组中PI和SM两种脂质分子的分布更为一致。有研究报道指出，PI可通过增加TC向HDL的流动，促进高密度HDL-C向肝脏和胆汁的转运，从而刺激胆固醇的逆向转运。口服的PI补充剂也被证明可以显著改善人群心血管代谢指标的代谢状况，尤其是HDL-C。此外，PI也是磷酸肌醇信号通路的底物，能够参与多种类型细胞的生理生化功能。其中，磷酸腺苷肌醇3-激酶信号通路的表达与癌症和糖尿病相关。尽管抑制该途径的表达有利于癌症治疗，但磷脂酰肌醇3-磷酸途径的低表达将导致糖尿病。血浆中的SM已被视为预测CVD的独立风险因子，LDL-C和VLDL（同样也是CVD的独立风险因子）都富含SM。同时，一些早期的病例对照研究指出，冠心病患者血清中SM浓度会显著升高，并推断血清中SM的含量可能会促进动脉粥样硬化的发展。结合脂质组的检测结果分析显示，除了三组志愿者血清中都占比最大的TAG，PI在OO组和CSO组占比高于SO组（尽管这两组的值并不完全相同）且SM在SO组占第二大比例。以上结果可能从脂质代谢的角度提供了一种推测，即干预后PI和SM分布的差异或许可以解释OO和CSO志愿者的心血管代谢指标比SO组志愿者改善得更多。然而，三组之间PI和SM的平均变化并没有显著差异。因此，仍需要后续研究来确认这一推测的准确性。
有研究报道指出，心肌梗死患者血清中PE和PC的代谢通常呈异常状态。一些研究表明，PC、PE及其比例的紊乱可能会对胰岛素抵抗、葡萄糖耐量、内质网应激和肥胖产生负面影响。CSO组志愿者血清中PE的平均变化远高于OO组志愿者，这也侧面支持了本研究依托RCT的干预结果，即OO和CSO会对心血管代谢指标产生异质性改善。
与SO组相比，OO组和CSO组中2 种脂质分子——d16:0/18:1（PC）和C52:2/C53:9（TAG）的调节趋势完全相反。其中，C52:2/C53:9（TAG）的平均变化值与AST和HDL-C均呈显著负相关。进一步分析显示，与SO组相比，C52:2/C53:9（TAG）在CSO组呈现上升趋势，而在OO组呈现下降趋势。综合以上结果可以发现，C52:2/C53:9（TAG）分别与AST和HDL-C显著相关，且其在CSO和OO中具有相反的调节趋势。因此，作者推测，CSO和OO分别改善了AST和HDL-C，可能与他们对C52:2/C53:9（TAG）的调节方式不同有关联。
Conclusion
该项研究从脂质组学的角度阐明了3 种油（富含n-6 PUFA的SO、富含MUFA的CSO和OO）对血清脂质分子的影响，以及脂质标记物和心脏代谢特征之间的潜在关联。在三组189 个脂质分子中，共筛选出10 个显著不同的脂质标记物。结果表明，富含n-6 PUFA的SO、富含MUFA的OO和CSO会差异性地调节18:2 FA（TAG）、16:1 FA（TAG）、C54:4/C55:11（TAG）、C54:3/C55:10（TAG）、C52:3/C53:10（TAG）、p18:0/20:0（PC）、a18:0/18:1（PC），以及p18:1/20:4（PE）。此外，结合相关性分析的结果显示，CSO和OO对心血管代谢指标的异质性影响，可能是由于2 种植物油对C52:2/C53:9（TAG）的差异性调节。未来，有必要进行更多更大样本量的研究来证实本实验的发现并阐明潜在机理。
第一作者简介
吴旻谕，女，工学博士，毕业于浙江大学生物系统工程与食品科学学院，目前于浙江大学公共卫生学院从事博士后研究工作。主要研究方向为膳食脂肪与慢性病的防治。
通信作者简介
沈立荣，教授，美国哈佛大学医学院和农业部驻塔芙茨大学人类老年化研究中心访问学者（博士后），现任浙江大学食品科学与营养系教授。学术兼职主要包括美国营养学会会员、亚太临床营养学会会员、亚太素食联盟委员；中国营养学会营养转化医学分会理事、浙江省食品安全专家委员会专家、浙江省食品科技学会理事、杭州市科协常委、杭州市食品药品安全应急专家委员会副主任、杭州市食品营养学会理事长，Food Science and Human Wellness、Food and-Nutritional Science、Annals of Nutrition and Food Science、International Journal of Trends and Technologies in Food Processing、Nutrition_Dietetics、Vegetarian Nutrition Journal 等国际期刊编委。历年来出席过美国营养学会大会、国际营养科学联盟大会、亚太临床营养学会大会、国际素食联盟和亚太素食联盟等国际会议，并报告交流；组织举办过“2009国际营养基因组学合作论坛”、“2011杭州饮食营养与人类健康国际合作论坛”、 “杭州食品与健康国际合作论坛暨哈佛大学脂类研究中心归国留学人员学术交流会”（2015），“营养与慢病预防”暨“微量元素及植物化学物与健康”国际学术论坛（2016），“中国-中东欧国家农业和食品科技及贸易合作论坛” （2017）。
长期从事食品营养健康与食品安全基础研究和应用开发工作，特别是在蜂王浆、蜂蜜、山茶油、姜黄的营养健康功能、质量检测技术领域取得了突出成就，如研究制订了美国药典委批准发布的《美国食品化学法典标准-油茶籽油》，在国际上率先研发成功免冷冻保存的蜂王浆主蛋白产业化技术和产品，通过动物实验证实了促生殖和改善内分泌功能，在临床上开始应用于不孕不育和妇女更年期综合症。主持“863计划”、国家自然科学基金、浙江省和杭州市重大科技专项、浙江省公益性计划项目和自然科学基金项目等，国家科技支撑子项、国家重点研发计划项目子课题、新疆建设兵团重大科技项目子项等项目。曾获美国药典委银奖、全国优秀科普作品奖、浙江省科技进步一等奖、梁希林业科学技术奖科技进步二等奖、浙江省百名科技追梦人等荣誉。已发表SCI收录论文50多篇。获得授权发明专利20项。
Effects of dietary olive oil, camellia seed oil and soybean oil on serum lipid composition in women with a high risk of cardiovascular disease: a lipidomic analysis
Minyu Wua, Changfeng Hub, Lirong Shen*
a Department of Food Science and Nutrition, Zhejiang Key Laboratory for Agro-Food Processing, Zhejiang University, Hangzhou 310058, China
b College of Basic Medical Science, Zhejiang Chinese Medical University, Hangzhou 310053, China
*Corresponding author.
Abstract
Numerous studies currently compare the lipid metabolism in patients with cardiovascular disease (CVD) and healthy individuals to identify lipid markers for predicting CVD. In this study, multidimensional mass spectrometry-based shotgun lipidomics was used to examine the serum lipidomics of participants in a clinical randomized controlled feeding trial undergoing olive oil (OO), camellia seed oil (CSO), and soybean oil (SO) dietary interventions. 189 lipid molecules are identified, including 14 species of phosphatidylinositol, 45 species of ethanolamine glycerols (PE), 47 species of choline glycerophospholipids (PC), 39 species of triacylglycerols (TAG), 18 species of lysophosphatidylcholine, and 26 species of sphingomyelin. After screening, 10 lipid markers are found, among which 18:2 fatty acid (FA), 16:1 FA, C54:4/C55:11, C54:3/C55:10, and C52:3/C53:10 in TAG pool, p18:0/20:0 and a18:0/18:1 in PC pool, and p18:1/20:4 in PE pool have differential regulation in the SO group compared to OO and CSO. The d16:0/18:1 in PC pool and C52:2/C53:9 in TAG pool are differentially regulated by OO and CSO. The C52:2/C53:9 in TAG pool has a significant negative correlation with aspartate aminotransferase (r = -0.363, P = 0.048) and high-density lipoprotein cholesterol (r = -0.519, P < 0.01). This study provides a reference for researching the effect of dietary fat on blood lipid metabolism.
Reference:
WU M Y, HU C F, SHEN L R, et al. Effects of dietary olive oil, camellia seed oil and soybean oil on serum lipid composition in women with a high risk of cardiovascular disease: a lipidomic analysis[J]. Food Science and Human Wellness, 2024, 13(6): 3193-3201. DOI:10.26599/FSHW.2023.9250006.
本文编译内容由作者提供
编辑：王佳红；责任编辑：孙勇
封面图片：图虫创意
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