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Omega-3:当之无愧的脑黄金?(下)|实验篇

 中国生命营养 2017-12-18


引言

基于上篇论述的机制(点击阅读🔗《Omega-3:当之无愧的脑黄金?(上)|理论篇》,我们可以看出,Omega-3脂肪酸在促进大脑神经系统认知能力的发育和保持中都扮演着举足轻重的角色。关于Omega-3脂肪酸对不同年龄阶段以及不同认知程度的人群的影响的研究也得到了广泛的关注[1]下面我们根据现有的临床研究情况分年龄段进行逐一讨论。 


《极养智库》编辑团队原创版权

授权方可转载



撰写|Yuan Ye MS

校稿|Haoran PHD   编审|Xinyin PHD, RD

设计|Fay


文章纲要

  • 婴幼儿

  • 青壮年

  • 老年人

  • 小结


婴幼儿


妊娠晚期和出生后的第一年是Omega-3脂肪酸在胎儿脑内积聚储存的黄金时期,也是最容易发生婴儿Omega-3脂肪酸缺乏的时期而在发展中国家,普遍存在奶粉喂养婴儿脑内DHA含量明显低于母乳喂养婴儿的情况[1]。虽然母乳喂养是保证早期喂养婴儿唯一的黄金指标,但母乳中DHA的含量在不同地区﹑人种和个体中有很大的差别。因此,并非所有母乳喂养的小孩都拥有足够的DHA来保证大脑的发育,所以后期的营养补充也很重要[1]


临床研究 >>>

DHA对婴儿大脑认知发展的实际作用在人体实验中还存在着很大的争议由于现有的临床对照实验中所用的婴儿配方乳粉中不饱和脂肪酸的含量、干预时间以及婴儿的年龄都有着很大的差别,并且大部分婴儿实验都在发达国家中开展,婴儿可能在补充Omega-3脂肪酸之前就已经达到了足够的DHA水平,更有科学家对测试婴儿认知能力的测试仪器的灵敏度提出了质疑。这些都可能是不同实验结果不一致,导致DHA 的显著效果很难被发现的原因。所以,关于DHA对婴儿认知能力的影响的研究,仍是处于“婴儿”阶段。


幼年动物研究 >>>

比起人体实验,动物实验的结果更加的振奋人心!大量动物实验都表明,Omega-3脂肪酸尤其是DHA的缺乏能严重影响幼鼠解水迷宫的能力,此能力也能通过补充Omega-3脂肪酸而得到恢复。总的来说,Omega-3脂肪酸补充剂对认知能力的影响在Omega-3脂肪酸缺乏的小鼠中非常显著


小科普>>>

(Morris)水迷宫是一种强迫实验动物(如小鼠)游泳,学习寻找隐藏在水中平台的一种实验,主要用于测试实验动物对空间的位置感和方位感的学习记忆能力,常被用于研究学习、智力、记忆力和大脑退行性病变的生理和病理研究[2]


机理研究 >>>

从神经生理学方面来说:

  • 在小鼠胎儿的发育过程中,突触发生和神经形成是在DHA在脑内急聚上升和累积之后进行的,DHA缺少很可能阻碍这个重要的过程;

  • 不仅如此,小鼠胎儿海马区DHA的缺乏会直接阻断该区域的神经增生和突触发生;

  • 另外,Omega-3脂肪酸还能促进神经营养素因子的表达和增强其活性,其中,脑源性神经素营养因子(BDNF)的表达已被发现和小鼠脑内DHA的水平有关。

小科普>>>

脑源性神经素营养因子是神经营养因子的一种,为神经元的生成和发展提供信号支持,也能防止神经元启动细胞程序性死亡。



青壮年


大部分的过往实验都侧重探索Omega-3对婴幼儿发展认知能力和防止老龄人认知退化的影响,很少有研究者关注到处在这两个年龄层之间的健康的青年和成年人。


临床研究 >>>

在每天服用低浓度(400mg)或高浓度(1200mg)的补充剂、为期8个星期的8-10岁的男孩中,血液DHA浓度与脑内背外侧前额叶皮层的活动度呈正相关,而与注意力测试中的反应时间呈负相关。而在22~51岁的成年人当中,注意力测试的表现也因为在服用鱼油补充剂35天后而有了显著的提高。但是,还有一些不同设计的临床试验得出了其他不同的结论:

  • 结果不一|但是,也有一些实验没有发现Omega-3脂肪酸对认知能力的显著益处。这些不一致的研究结果可能是由于“情绪”这个混合因素的存在和此类实验方法的复杂性所导致的。

  • 性别差异|由于这个年龄层的很大一部分女性都需要为下一代提供DHA以保证下一代的脑部发育,她们对于DHA的需求量更大。在美国一个以4000名6~16岁的参与者为样本的大型健康与营养调查中,DHA摄取对女性认知能力的益处是男性的两倍。与此同时,Omega-6脂肪酸与认知能力表现的负相关只在参与研究的女性中呈现


成年动物研究 >>>

虽然这个年龄层人群的大脑的发展已被建立,处于一个相对稳定的阶段,但Omega-3脂肪酸仍能通过影响突触可塑性和神经化学(neurochemistry)状态来影响他们的认知能力

  • 接受DHA补充的成年小鼠在水迷宫测试中的学习和记忆能力都有明显的提高;除了DHA,脑内EPA浓度的提高也被发现有相似的效果。不过,DHA过量(600mg/kg/d)会对小鼠记忆力造成损伤,这一点值得注意![3]

  • 更有趣的是,EPA和DHA被发现对不同年龄阶段的小鼠(幼年、青年和老年)的背根神经节的突触增生都有促进作用。虽然这不是Omega-3脂肪酸对认知能力的直接影响,但背根神经节的突触增生在神经营养和神经元分化过程中有重要的作用


老年人


随着人口的老龄化,Omega-3脂肪酸对这个年龄层的影响也得到广泛的关注。


观察性研究 >>>

大部分的观察性研究都表明,Omega-3脂肪酸水平与老年人认知能力降低的风险呈负相关。值得注意的是,拥有ApoE4基因的人群是患阿兹海默症的潜在高危人群,在观察性实验中若没有考虑和控制这个因素,可能会对最终结果产生巨大影响!至于Omega-3脂肪酸在ApoE4人群中防止认知退化的能力是强还是弱(相较于普通人),目前尚不清楚。


小科普>>>

ApoE4:载脂蛋白ApoE是血浆脂蛋白的重要组成成分,它参与调控许多生理功能。ApoE存在基因的多态性,主要分为E2,E3和E4三种异构体,而有研究指出,ApoE4是阿兹海默症的风险基因之一[4]


临床研究 >>>

健康的老年人|DHA对健康老年人的作用是较微弱的。一项在55岁以上的健康老年人中开展的实验表明,补充DHA(900mg/天)24个星期能显著提高血浆DHA浓度,同时能显著提高老年人情景记忆能力,但大脑控制能力和工作记忆能力并没有显著的提高。


痴呆的老年人|而在患有痴呆的老年人当中,Omega-3脂肪酸的疗效主要体现在患轻度痴呆的人群当中。例如在瑞典开展的一个随机双盲对照实验中,174名阿兹海默患者接受了为期六个月的Omega-3脂肪酸补充(1700mg DHA和600mg EPA/天)或安慰剂后,接受Omega-3脂肪酸补充的患者认知表现并没有显著的提高;但是,其中患有轻度认识障碍的患者中,服用Omega-3脂肪酸的患者认知退化有了明显的改善。基于这点,研究者提出了Omega-3脂肪酸对于预防和治疗早期阿兹海默症或者说轻度认知障碍会更有效的观点,即暗示认知障碍的程度可能与Omega-3脂肪酸的防治效果有关


年老动物模型研究 >>>

伴随老化而来的神经性退化大部分是由慢性炎症和神经毒素所致。

  • 大部分老鼠实验使用促进炎症和神经毒素堆积的方法来模拟加速神经退化,再喂给小鼠Omega-3脂肪酸补充剂,发现它们在水迷宫测试中的学习能力和表现较服用Omega-3脂肪酸之前有了明显的提高。与此同时,海马区域的长期增强作用也得到了恢复

  • 在神经生理学方面,上述提及的DHA+EPA对各个年龄层的小鼠的背根神经节的突触增生都有促进作用。不仅如此,DHA+EPA更能恢复神经老化常见的海马区域齿状回神经发生的减弱

  • 在模拟阿兹海默的小鼠模型中,除了少数实验例子外,大部分的实验都给出有力的证据证明Omega-3脂肪酸能有效地防止认知功能障碍和神经退行性病变。与之相反的,Omega-6脂肪酸则被发现能加重神经系统退化



小 结


通过以上的讨论,我们可以简单的总结一下现有的实验结果(如下表):



极养视点 
  • 在不同年龄段的人群中,Omega-3脂肪酸对早期轻度神经性退化的老年人的认知能力的提高效果最为明显。而其对婴幼儿和青壮年的作用需要设计更加严谨的临床实验来支持。

  • 虽然临床证据不足以对Omega-3脂肪酸在婴幼儿认知能力中的作用下定论,保证足够的婴儿和孕妇DHA水平对婴幼儿大脑的发育发展仍然十分的重要。

  • Omega-3脂肪酸对认知能力的影响还存在性别差异,并且摄入过量对认知能力还可能会起到反作用。


参考文献

[1] Luchtman, D. W., & Song, C. (2013). Cognitive enhancement by Omega-3 fatty acids from child-hood to old age: findings from animal and clinical studies. Neuropharmacology, 64, 550-565.

[2] 王维刚, 周嘉斌, 朱明莉, 万颖寒, & 严惠敏. (2011). 小鼠动物实验方法系列专题 (一)——Morris 水迷宫实验在小鼠表型分析中的应用. 中国细胞生物学学报, 33(1), 8-14.

[3] Muldoon, M. F., Ryan, C. M., Yao, J. K., Conklin, S. M., & Manuck, S. B. (2014). Long-chain Omega-3 fatty acids and optimization of cognitive performance. Military medicine, 179(11 0), 95.

[4] WHAT APOE MEANS FOR YOUR HEALTH. 

Link: https://www./cognitive-vitality/blog/what-apoe-means-for-your-health 

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