
近日发表在《Journal of Biological Rhythms》的研究表明人类细胞膜脂肪酸的组成呈现日间节律性变化。细胞膜组成的这些周期性变化可能对健康和疾病具有显著影响。
脂肪酸是细胞膜的重要组成部分,具有细胞内传递生物信息的信令功能,控制整个机体的新陈代谢过程。奥地利维也纳兽医大学野生动植物研究所Thomas Ruf 和Walter Arnold开启了人类细胞周期性波动的调查研究。
生命是有自然规律的,如昼夜的周期性以及温度的季节性变化等。几乎所有的人类和动物的生理过程如体温、心率都会有日节律变化,甚至出现年度波动等。本研究的目的是探索这些节律与细胞膜组成变化的关系。
研究人员通过选取了20个受试者的口腔黏膜上皮细胞,研究周期历时一年,在研究期间,受试者在每月特定天数每隔三小时频繁冲洗口腔,并收集脱离的口腔黏膜细胞置于专用瓶中,冷冻保存以供研究。
脂肪酸组分的日周期变化
根据细胞膜的分析显示,十一脂肪酸具有显著的日周期变化。某些脂肪酸在夜间的浓度较高,而其他脂肪酸则在日间浓度较高。Ruf解释说,细胞的变化有一个共同点:所有的变化总是同时发生,这预示着这种变化具有一个明确的节奏。
从动物生理学角度,我们知道细胞膜脂肪酸组成的变化受环境影响,脂肪酸组成的变化随季节波动。然而,在我们的研究中,所有受试者的脂肪酸组成变化具有日波动性,而只有个别受试者的脂肪酸组成具有季节性变化。
与野生动物相比,受试者的脂肪酸组成没有明确的年度波动性。大约一半的受试者显示年波动性,但这些变化并不是同步的。有些受试者脂肪酸组成在春季或者夏季出现峰值,而在其他受试者体内,同种脂肪酸在秋季或者冬季含量较高。在西方国家,季节性变化对人体的影响越来越小。“由于人造光源技术的发展,使白天可以延长、暖和时节也可以延长,这些都可以减少温度的波动差异。虽然年度节律变化仍然存在,但这些不再与自然季节变化同步。” Ruf说。
与季节性变化有关的疾病
改造人类细胞膜或对医学的发展具有很重要的意义。周所周知,某些脂肪酸如ω-3脂肪酸能预防某些疾病,而另外一些脂肪酸如果摄入过量则有负面影响。细胞膜中脂肪酸的组成可能与人体健康相关。
这有助于解释某些疾病或者死亡发生在特定时间的现象。从统计学角度来说,心脏病发生在早晨的概率大于夜晚,血压通常在中午之前上升。Ruf指出,目前导致细胞膜组成变化的原因还不明确,饮食类型以及饮食时间可能是主要原因之一,这些问题仍需进一步研究。
除了摄入足够量的健康脂肪酸,如从鱼油中获取足量ω-3脂肪酸或者从橄榄油中获取足量的油酸,正确的摄入时间也很重要。
