可视化研究揭示：饱和脂肪如何毒害细胞

　　现如今，我们这个对健康越来越重视的社会，每隔几年就会诞生新的流行饮食方法。像Atkins饮食法、区域饮食法、生酮饮食、素食、严格素、南海滩饮食，以及生食饮食等各种瘦身方法数不胜数，而且还都有科学证据支撑，但是人们很难分辨出哪些是健康的，哪些不是。然而，有一个信息是明确的，即：饱和脂肪是有害的。

　　近日发表在《PNAS》上的一项研究，来自美国哥伦比亚大学的研究团队揭示出了背后的原因。

　　虽然医生、营养学家、研究人员一直以来都知道，在美国，饱和脂肪是导致某些死亡的因素之一，但是他们并不清楚为什么，以及过量的饱和脂肪是如何毒害细胞并导致多种与脂肪相关的疾病。而不饱和脂肪酸，则是具有保护作用的。

　　为了找到答案，哥伦比亚大学的研究人员开发了一种新型的显微镜技术，可以在脂肪酸被吸收到活体细胞之后直接追踪它们。该技术使用氢原子的同位素氘来替换脂肪酸中的氢原子，这种方法不会像传统方法那样改变脂肪酸的物理化学性质和行为。通过转换，在活体细胞中，所有由脂肪酸构成的分子都可以被观察到，研究人员使用的是一种先进的成像技术，名为受激拉曼散射(SRS)显微技术。

　　研究人员利用这项技术所取得的发现对于肥胖、糖尿病和心血管疾病的理解和治疗有重要意义。研究团队报告称，利用饱和脂肪酸构造细胞膜的细胞过程会使一块块的细胞膜变硬，而这些位置中的分子被“冻住”了。而在健康的情况下，细胞膜是有弹性的，分子是可以自由流动的。

　　研究人员解释称，长链饱和脂肪酸脂质分子的僵硬导致它们和细胞膜其它部分区分开。在显微镜下，该团队发现这些脂质分子聚集成密集的“岛屿”或簇，变成固化的状态并不怎么动。随着越来越多的饱和脂肪酸进入细胞，这些“岛屿”体积会长大，增加了膜的不适应性，逐渐破坏整个细胞。

　　主要研究人员、化学教授WeiMin说：“长期以来，我们认为所有的细胞膜都是液态的，使得嵌入的蛋白质能够改变形其状并进行反应。过去，活体哺乳动物细胞中的类固态细胞膜很难被观察到。我们所观察到的现象是非常不同和令人惊讶的。”

　　而另一方面，由不饱和脂肪酸构成的脂类分子在它们的链中存在一个扭结，这使得它们不可能像饱和脂肪分子那样紧密地排列在一起。它们会持续地自由运动，而不是形成静止的团簇。在它们的运动中，这些分子能够在紧密排列的饱和脂肪酸链中推挤和滑动。

　　YihuiShen是该研究的第一作者，她说：“我们发现，添加不饱和脂肪酸可以将这些被饱和脂肪酸冻住的细胞膜“岛屿”融化掉。”这种新机制可以部分解释不饱和脂肪酸的益处，以及它们在某些血脂异常疾病中是如何起到保护作用的。

　　该研究是科学家们首次能够如此细节地将活体细胞中的脂肪酸的分布和动态可视化，它揭示出了饱和脂肪在细胞膜中的过去未知的有毒物理状态。

　　Min说：“饱和脂肪进入细胞的行为常常会导致致命的疾病。将脂肪酸导致脂质代谢疾病的过程可视化使得我们获得了所需要的直观物理信息，我们可以利用这些信息寻找治疗疾病的方法。比如，我们可以找到一种方法来抑制有毒脂质的积聚。我们对此感到非常兴奋。这项发现对公共健康有非常重要的意义，尤其是针对脂质相关疾病。”