現(xiàn)如今,我們這個對健康越來越重視的社會,每隔幾年就會誕生新的流行飲食方法。像Atkins飲食法、區(qū)域飲食法、生酮飲食、素食、嚴(yán)格素、南海灘飲食,以及生食飲食等各種瘦身方法數(shù)不勝數(shù),而且還都有科學(xué)證據(jù)支撐,但是人們很難分辨出哪些是健康的,哪些不是。然而,有一個信息是明確的,即:飽和脂肪是有害的。
近日發(fā)表在《PNAS》上的一項(xiàng)研究,來自美國哥倫比亞大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)揭示出了背后的原因。
雖然醫(yī)生、營養(yǎng)學(xué)家、研究人員一直以來都知道,在美國,飽和脂肪是導(dǎo)致某些死亡的因素之一,但是他們并不清楚為什么,以及過量的飽和脂肪是如何毒害細(xì)胞并導(dǎo)致多種與脂肪相關(guān)的疾病。而不飽和脂肪酸,則是具有保護(hù)作用的。
為了找到答案,哥倫比亞大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種新型的顯微鏡技術(shù),可以在脂肪酸被吸收到活體細(xì)胞之后直接追蹤它們。該技術(shù)使用氫原子的同位素氘來替換脂肪酸中的氫原子,這種方法不會像傳統(tǒng)方法那樣改變脂肪酸的物理化學(xué)性質(zhì)和行為。通過轉(zhuǎn)換,在活體細(xì)胞中,所有由脂肪酸構(gòu)成的分子都可以被觀察到,研究人員使用的是一種先進(jìn)的成像技術(shù),名為受激拉曼散射(SRS)顯微技術(shù)。
研究人員利用這項(xiàng)技術(shù)所取得的發(fā)現(xiàn)對于肥胖、糖尿病和心血管疾病的理解和治療有重要意義。研究團(tuán)隊(duì)報告稱,利用飽和脂肪酸構(gòu)造細(xì)胞膜的細(xì)胞過程會使一塊塊的細(xì)胞膜變硬,而這些位置中的分子被“凍住”了。而在健康的情況下,細(xì)胞膜是有彈性的,分子是可以自由流動的。
研究人員解釋稱,長鏈飽和脂肪酸脂質(zhì)分子的僵硬導(dǎo)致它們和細(xì)胞膜其它部分區(qū)分開。在顯微鏡下,該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)這些脂質(zhì)分子聚集成密集的“島嶼”或簇,變成固化的狀態(tài)并不怎么動。隨著越來越多的飽和脂肪酸進(jìn)入細(xì)胞,這些“島嶼”體積會長大,增加了膜的不適應(yīng)性,逐漸破壞整個細(xì)胞。
主要研究人員、化學(xué)教授WeiMin說:“長期以來,我們認(rèn)為所有的細(xì)胞膜都是液態(tài)的,使得嵌入的蛋白質(zhì)能夠改變形其狀并進(jìn)行反應(yīng)。過去,活體哺乳動物細(xì)胞中的類固態(tài)細(xì)胞膜很難被觀察到。我們所觀察到的現(xiàn)象是非常不同和令人驚訝的。”
而另一方面,由不飽和脂肪酸構(gòu)成的脂類分子在它們的鏈中存在一個扭結(jié),這使得它們不可能像飽和脂肪分子那樣緊密地排列在一起。它們會持續(xù)地自由運(yùn)動,而不是形成靜止的團(tuán)簇。在它們的運(yùn)動中,這些分子能夠在緊密排列的飽和脂肪酸鏈中推擠和滑動。
YihuiShen是該研究的第一作者,她說:“我們發(fā)現(xiàn),添加不飽和脂肪酸可以將這些被飽和脂肪酸凍住的細(xì)胞膜“島嶼”融化掉。”這種新機(jī)制可以部分解釋不飽和脂肪酸的益處,以及它們在某些血脂異常疾病中是如何起到保護(hù)作用的。
該研究是科學(xué)家們首次能夠如此細(xì)節(jié)地將活體細(xì)胞中的脂肪酸的分布和動態(tài)可視化,它揭示出了飽和脂肪在細(xì)胞膜中的過去未知的有毒物理狀態(tài)。
Min說:“飽和脂肪進(jìn)入細(xì)胞的行為常常會導(dǎo)致致命的疾病。將脂肪酸導(dǎo)致脂質(zhì)代謝疾病的過程可視化使得我們獲得了所需要的直觀物理信息,我們可以利用這些信息尋找治療疾病的方法。比如,我們可以找到一種方法來抑制有毒脂質(zhì)的積聚。我們對此感到非常興奮。這項(xiàng)發(fā)現(xiàn)對公共健康有非常重要的意義,尤其是針對脂質(zhì)相關(guān)疾病。”