淺談藥物 4 - 發炎反應中的其他不飽和脂肪酸


淺談藥物 4 - 發炎反應中的其他不飽和脂肪酸




圖1. 富含 omega-3 的深海魚油


發炎(Inflammation)的這段期間,有許多局部的化學調節物質會被製造出來。這些物質通常是在他們所生成部位的附近對某些細胞產生專一性的影響,因此這些物質也被稱為局部荷爾蒙或細胞激素(cytokines)。通常他們的生命期都很短,也因此他們還來不及影響到身體其他組織前就被分解掉了。



圖2. 發炎現象(圖片來源:http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lecturesf04am/inflammation01a.jpg


在發炎產生的初期階段,各式各樣具有高度活性的不飽和脂肪酸(eicosanoids,通常都是帶有 20 個碳數以上的脂肪酸)被產生出來,包含發炎前驅物質前列腺素(如 PGE2)以及各式各樣的白三烯素(leukotrienes,如 LTB4)等等。白三烯素的影響也包含在透過影響血管來調節血流的層面上,當然它也會引起免疫反應。舉例來說,LTB4 會吸引白血球細胞到受感染的細胞或組織處,並增加血管的通透性(permeability)。(在氣喘條件發展的過程中,白三烯素也牽涉其中。)

前列腺素的來源主要是 omega-6 脂肪酸(omega-6 fatty acid)、花生四烯酸(arachidonic acid,AA),經由環氧化酶(COX)催化而得到。而這個酵素我們在之前的文章中已經討論過。在白三烯素的生合成中,同樣的也能自花生四烯酸為起始而得到,只不過是經由不同的酵素罷了(5-脂氧酶,5-liposygenase,簡稱 5-LOX,見下圖)1。



圖3. 花生四烯酸經由5-Lipoxygenase 合成各種前列腺素路徑圖。〔大圖示


在發炎的過程當中會分泌出許多導致發炎的物質,其實在發炎階段的過程後半段時,也會分泌出許多減緩發炎的物質,這些調節物質為抗發炎保護脂類物質(anti-inflammatory protective lipid mediators)(如:lipoxins、resolvins 以及 protectins)它們會在發炎反應的後期被釋放出來,用以恢復至平常的狀態。



圖4. 發炎過程的各種調節因子


Lipoxins 是一種由花生四烯酸(AA)經過 COX 所製造出來的物質,它在發炎的過程中扮演 “減緩者” 的角色。



圖5. Lipoxins 與 Resolvins 家族的部分成員結構


Resolvins 以及 protectins 則是由 omega-3 脂肪酸而來,這些 omega-3 脂肪酸諸如 linoleic acid(ALA)eicosapentaenoic acid(EPA)以及 docosahexaenoic acid(DHA)等等。



圖6. ALA、EPA 及 DHA 結構


脂肪酸對人體健康而言是不可或缺的,然而人體卻不能自行合成脂肪酸,因此必須透過飲食來補充這方面的營養。在人體腦部裡,具有高濃度的 omega-3 脂肪酸,對於各種行為功能的表現扮演著不可或缺的要角。當人體靠著補充充足的 omega-3 脂肪酸時,protectins 及 resolvins 的濃度也會增加,對於過敏的緩解速度也會大幅度的提高(換句話說比較不容易過敏)。而 neuroprotectin D1 的合成過程則如下圖所示:



圖7. 由 DHA 經過 5-Lipoxygenase 合成 neuroprotectin D1 的路徑圖。〔大圖示


海鮮食物通常都蘊藏豐富的 omega-3 脂肪酸,是這類營養成分最佳的攝取來源。也許這是為什麼很少聽到生活在嚴苛環境下的愛斯基摩人(Eskimos)得到關節炎或心臟病的原因,因為他們平時就攝取大量富含這類營養素的食物,因此很少得到這類的疾病決對不只是巧合2。


參考文獻:
1. Curr. Top. Med. Chem. 2007, 7, 297-309;
2. Curr. Vasc. Pharmacol. 2007, 5, 163-172;
3. Prostaglandins, Leukotrienes Essent. Fatty Acids 2006, 75, 197-202;
4. Exp. Rev. Clin. Immun. 2006, 2, 277-291;
5. Curr. Top. Med. Chem. 2007, 7, 311-340.


相關連結:
1. 科學,就是醬:老人癡呆症的發生可藉攝取魚油來降低嗎?

2. 科學,就是醬:Omega-3 脂肪酸的確可以預防老人癡呆症(英文新聞)

3. 科學,就是醬:淺談藥物 3 - 抗發炎藥物是如何作用呢?


補充1:
細胞激素(cytokines)分成三種:
1. 自泌性(autocrine)- 影響自身細胞行為;
2. 旁泌性(paracrine)- 影響鄰近細胞行為;
3. 內分泌性(endocrine)- 影響遠處細胞行為。


補充2:



上圖為發炎反應時各個訊息傳導訊號的路徑圖。〔大圖示〕(圖片來源:http://www.sapphirebioscience.com/images/wallcharts/InflammationSignalingPathways0304_detail.jpg