Omega-3多不飽和脂肪酸對(duì)運(yùn)動(dòng)性骨骼肌損傷修復(fù)的促進(jìn)作用及相關(guān)機(jī)制研究進(jìn)展

楊思?jí)簦R 慶，石麗君，吳 迎,*

（1.北京體育大學(xué)運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)學(xué)院，北京 100084；2.艾蘭得健康控股有限公司，上海 200120）

運(yùn)動(dòng)性骨骼肌損傷（exercise-induced muscle damage，EIMD）是由機(jī)體從事不習(xí)慣、長(zhǎng)時(shí)間或高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)所引起[1]，主要表現(xiàn)為肌原纖維的破壞、繼發(fā)性炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激。EIMD對(duì)個(gè)體的影響因運(yùn)動(dòng)類型（耐力、抗阻和高強(qiáng)度間歇）、強(qiáng)度和持續(xù)時(shí)間而異，常伴有肌肉功能的暫時(shí)降低、延遲性肌肉酸痛（delayed onset of muscle soreness，DOMS）、運(yùn)動(dòng)范圍（range of motion，ROM）減少和恢復(fù)受阻[2-3]。因EIMD已被證明會(huì)阻礙運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練和競(jìng)技賽事的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[4]，對(duì)于專業(yè)和業(yè)余運(yùn)動(dòng)員來說，從劇烈運(yùn)動(dòng)中恢復(fù)到最佳狀態(tài)至關(guān)重要。由于目前沒有有效的治療方法改善與EIMD相關(guān)的體征和癥狀，營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)充策略逐漸引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者的關(guān)注[3]。運(yùn)動(dòng)后96 h急性恢復(fù)期被認(rèn)為是優(yōu)化運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的關(guān)鍵[5]，而營(yíng)養(yǎng)策略可促進(jìn)EIMD恢復(fù)進(jìn)程，更是優(yōu)化運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的重要手段。

長(zhǎng)鏈Omega-3（ω-3）多不飽和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFAs）是參與機(jī)體許多生理過程的營(yíng)養(yǎng)素[6]，在人體新陳代謝中起關(guān)鍵作用[7]；此外，ω-3 PUFAs是細(xì)胞膜的重要結(jié)構(gòu)成分，在維持膜功能包括穩(wěn)定性、流動(dòng)性、滲透性和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)等方面起主要作用[8]。在流行病學(xué)中，ω-3 PUFAs已被證實(shí)具有降低帕金森病、阿爾茨海默病[9]、早產(chǎn)相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)[10]，改善認(rèn)知[11]，抗抑郁等作用[12]。由于其抗炎、抗氧化和促肌肉合成的特性[13]，常被作為運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)補(bǔ)劑，在促進(jìn)EIMD的恢復(fù)方面受到廣泛關(guān)注[14]。研究發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充ω-3 PUFAs，特別是二十碳五烯酸（eicosapentaenoic acid，EPA）和二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid，DHA）有利于加速EIMD的恢復(fù)進(jìn)程[15-19]。了解ω-3 PUFAs在促EIMD恢復(fù)方面的作用機(jī)制，包括骨骼肌細(xì)胞膜外肌衛(wèi)星細(xì)胞的肌源性修復(fù)機(jī)制、骨骼肌細(xì)胞質(zhì)膜的修復(fù)機(jī)制以及與細(xì)胞器密切相關(guān)的抗炎、抗氧化修復(fù)機(jī)制有利于開發(fā)新的補(bǔ)充策略，確定最優(yōu)的與運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目相結(jié)合的促EIMD恢復(fù)補(bǔ)充方案。

1 Omega-3多不飽和脂肪酸與EIMD修復(fù)

ω-3 PUFAs是一種長(zhǎng)鏈多不飽和酸，包括α-亞麻酸（α-linolenic acid，ALA）、硬脂酸、EPA、二十二碳五烯酸（docosapentaenoic acid，DPA）和DHA。人體不能合成ω-3系列脂肪酸，必須從食物中攝取獲得。EPA和DHA可由ALA轉(zhuǎn)換，但人體內(nèi)由ALA轉(zhuǎn)化為EPA的比例僅為8%～12%，轉(zhuǎn)化為DHA的比例更是低于1%[20]，故膳食補(bǔ)充EPA和DHA十分重要。海洋生物是ω-3 PUFAs（EPA和DHA）補(bǔ)充劑的主要來源，主要包括以乙酯或?；视蜑闈饪s形式的魚油，以三?；视秃土字瑸闈饪s形式的磷蝦油，以及新型可再生來源的藻類、真菌和微生物油類[7]。植物種子是ω-3 PUFAs（ALA）補(bǔ)充劑的良好來源，主要包括亞麻籽油、奇亞籽油和油菜籽油，是人體內(nèi)合成長(zhǎng)鏈PUFAs的前體[21]。

一系列實(shí)驗(yàn)研究證實(shí)ω-3 PUFAs可促進(jìn)EIMD的恢復(fù)，包括肌肉功能、DOMS、骨骼肌微損傷、氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)。最近研究證實(shí)，富含ω-3 PUFAs的魚油可促EIMD恢復(fù)：4 周魚油（EPA 600 mg/d、DHA 260 mg/d）補(bǔ)充可提高無訓(xùn)練經(jīng)歷成年男性血清EPA水平，降低肘部屈肌離心運(yùn)動(dòng)后即刻關(guān)節(jié)ROM的減少、運(yùn)動(dòng)后48 h血清肌酸激酶（creatine kinuase，CK）水平[19]；4 周魚油（EPA 2 145 mg/d、DHA 858 mg/d）補(bǔ)充可降低健康成年男性一次性下坡跑運(yùn)動(dòng)（60 min，65% O2max（最大攝氧量強(qiáng)度），－10°）后即刻血清白細(xì)胞介素（interleukin，IL）-6水平和24 h血清CK、DOMS水平，提高24 h下肢最大自主收縮（maximal voluntary contraction，MVC）峰值功率[16]；其他較長(zhǎng)魚油補(bǔ)充周期（包括30、42、49、56 d）均可不同程度改善大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后骨骼肌肌肉功能（包括肌力、ROM、僵硬程度等），緩解骨骼肌微損傷、氧化應(yīng)激和炎癥水平[15,17,22-24]。急性和短期魚油補(bǔ)充周期也被認(rèn)為可促進(jìn)EIMD恢復(fù)進(jìn)程：Jakeman等[25]發(fā)現(xiàn)，成年男性進(jìn)行100 次深蹲跳躍后即刻攝入1 g魚油/10 kgmb（其中1 g魚油含有750 mg EPA，50 mg DHA），可提高運(yùn)動(dòng)后深蹲跳躍和反向跳躍運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)；Jouris等[26]發(fā)現(xiàn)，7 d魚油（1 000 mg/d）補(bǔ)充可降低健康男女肘部屈肌離心運(yùn)動(dòng)后48 h肌肉酸痛程度；Tinsley等[18]同樣發(fā)現(xiàn)，7 d魚油（6 g/d）補(bǔ)充降低了成年女性肘部和下肢抗阻運(yùn)動(dòng)后48 h靜態(tài)和功能性肌肉酸痛；此外，Edward等[27]發(fā)現(xiàn)，9 d DHA（3 000 mg/d）補(bǔ)充降低了年輕女性肘部屈肌離心運(yùn)動(dòng)后48 h肌肉酸痛和僵硬程度，并抑制了關(guān)節(jié)ROM的減少。

富含ω-3 PUFAs的磷蝦油補(bǔ)劑同樣可促EIMD恢復(fù)：Skarpańska-Stejnborn等[23]發(fā)現(xiàn)，6 周磷蝦油（1 g/d）補(bǔ)充可降低賽艇運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后24 h硫代巴比妥酸反應(yīng)物（thiobarbituric acid reactive substances，TBARS）水平；da Boit等[28]發(fā)現(xiàn)，6 周磷蝦油（2 g/d）補(bǔ)充可提高年輕運(yùn)動(dòng)員力竭運(yùn)動(dòng)后NK細(xì)胞活性，并減少運(yùn)動(dòng)3 h后血漿外周血單個(gè)核細(xì)胞（peripheral blood mononuclear cells，PBMC）中IL-2的產(chǎn)生。這些結(jié)果均表明，ω-3 PUFAs補(bǔ)充可以緩解EIMD，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后骨骼肌功能的恢復(fù)，改善大強(qiáng)度/抗阻運(yùn)動(dòng)引起的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)（表1）。

2 Omega-3多不飽和脂肪酸促EIMD修復(fù)機(jī)制

2.1 Omega-3多不飽和脂肪酸與肌衛(wèi)星細(xì)胞

當(dāng)肌肉受傷時(shí)，骨骼肌會(huì)激活復(fù)雜的反應(yīng)，使受損組織自修復(fù)[40]。肌衛(wèi)星細(xì)胞是骨骼肌特異性干細(xì)胞，在骨骼肌自修復(fù)中起主要作用[41]。肌衛(wèi)星細(xì)胞激活后，進(jìn)入細(xì)胞周期，可在肌生成的過程中分化為成肌細(xì)胞，并與受損的肌纖維融合，促進(jìn)修復(fù)。肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化易受到周圍環(huán)境的影響，其中調(diào)節(jié)肌生成的轉(zhuǎn)錄因子肌源性調(diào)節(jié)因子（myogenic regulatory factors，MRF）決定了肌衛(wèi)星細(xì)胞是否處于靜止、激活、承諾或分化狀態(tài)。肌衛(wèi)星細(xì)胞的增殖和分化可通過營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)來調(diào)節(jié)[42]，由于ω-3 PUFAs具有調(diào)節(jié)基因表達(dá)、線粒體生物發(fā)生和炎癥的能力，被認(rèn)為可調(diào)節(jié)骨骼肌肌源性再生[43]，促進(jìn)骨骼肌損傷修復(fù)。

研究發(fā)現(xiàn)，內(nèi)源性產(chǎn)生ω-3 PUFAs的ω-3脂肪酸脫氫酶fat-1基因-小鼠在注射心臟毒素（cardiotoxin，CTX）誘導(dǎo)骨骼肌損傷后，與野生型小鼠相比，fat-1小鼠在注射CTX第3天的炎癥反應(yīng)程度和細(xì)胞凋亡率降低，肌源性分化的標(biāo)志物Pax7和成肌分化蛋白（myogenic differentiation，MyoD）的表達(dá)增加，這說明內(nèi)源性ω-3 PUFA具有促進(jìn)CTX誘導(dǎo)的骨骼肌損傷自修復(fù)的能力。EPA、DHA也被證實(shí)參與肌衛(wèi)星細(xì)胞肌源性激活[44]，靜止的肌衛(wèi)星細(xì)胞以Pax7的表達(dá)為特征，而以EPA和/或DHA培養(yǎng)C2C12成肌細(xì)胞24 h或48 h，可觀察到Pax7表達(dá)降低和肌細(xì)胞生成素（myogenin，MyoG）表達(dá)增加[45]，這說明EPA＋DHA誘導(dǎo)了肌衛(wèi)星細(xì)胞從靜止到激活的轉(zhuǎn)變；將C2C12成肌細(xì)胞分化3～6 d后，用EPA和/或DHA處理肌管24 h或48 h，觀察肌管的終末成熟和融合情況，可觀察到在EPA＋DHA培養(yǎng)的細(xì)胞中，MRF4、MyoG和MyoDmRNA的表達(dá)下調(diào)。Zhang Jing等[46]同樣發(fā)現(xiàn)用EPA＋DHA處理后，MyoG的成肌細(xì)胞增殖和基因/蛋白質(zhì)表達(dá)在48 h和72 h均降低。這些結(jié)果均表明EPA和/或DHA可通過調(diào)節(jié)肌衛(wèi)星細(xì)胞基因表達(dá)，促進(jìn)肌細(xì)胞增殖和分化。

ω-3 PUFAs還通過調(diào)節(jié)線粒體生物發(fā)生，促進(jìn)肌源性分化。線粒體的生物發(fā)生受轉(zhuǎn)錄因子過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子-1α（peroxisome proliferatoractivated receptor γ coactivator-1α，PGC-1α）的調(diào)控[47]，該轉(zhuǎn)錄因子能夠共同激活并增強(qiáng)核呼吸因子1（nuclear respiratory factor 1，NRF1）和線粒體轉(zhuǎn)錄因子A（transcription factor A，TFAM）的表達(dá)[48]，從而刺激線粒體DNA（mitochondrial DNA，mtDNA）轉(zhuǎn)錄和復(fù)制。骨骼肌損傷后，肌衛(wèi)星細(xì)胞的耗氧率和糖酵解率會(huì)增加[49]，用50 μmol/L EPA＋DHA處理肌管24 h，可觀察到PGC-1α、NRF1和TFAMmRNA的表達(dá)增加，mtDNA/核DNA增加[50]，這提示EPA＋DHA可改善肌生成過程線粒體的生物發(fā)生。L?vsletten等[51]從健康人的肌肉中分離出肌衛(wèi)星細(xì)胞，并誘導(dǎo)其分化形成多核肌管，用100 μmol/L EPA處理24 h后同樣發(fā)現(xiàn)，線粒體耗氧率、質(zhì)子泄漏均增加，這表明EPA在生肌過程中改善了線粒體的功能。然而，EPA＋DHA培養(yǎng)成肌細(xì)胞3 d，TFAM和PGC1 mRNA的表達(dá)降低，mtDNA/核DNA的比率和線粒體耗氧率降低[45]，這說明線粒體生物發(fā)生減少；同樣，用50 μmol/L的EPA處理成肌細(xì)胞18 h，線粒體耗氧率、質(zhì)子泄漏和ATP的產(chǎn)生降低[52]。這表明在成肌細(xì)胞分化過程中高水平的EPA＋DHA與調(diào)節(jié)線粒體生物發(fā)生的基因表達(dá)之間存在負(fù)相關(guān)，線粒體功能和生物發(fā)生受到抑制。ω-3 PUFAs在肌分化中對(duì)線粒體生物發(fā)生的抑制作用在肌源性分化中所扮演的角色還需要進(jìn)一步研究探討。

ω-3 PUFAs可通過抑制炎癥途徑的激活，從而促進(jìn)肌源性分化。研究發(fā)現(xiàn)，抑制TNF-α可通過抑制p53絲裂原活化蛋白激酶（mitogen-activated protein kinase，MAPK）的活性，使骨骼肌分化標(biāo)志物如MyoD和轉(zhuǎn)錄因子MyoG的表達(dá)下調(diào)[53]。Chen等[54]將C2C12肌管與750 μmol/L棕櫚酸、50 μmol/L EPA＋DHA共處理16 h，發(fā)現(xiàn)EPA＋DHA可抑制棕櫚酸誘導(dǎo)的TNF-α、IL-6mRNA表達(dá)。同樣，雙酚A和DHA處理C2C12還可通過降低核因子-κB抑制蛋白（inhibitor of NF-κB，IκBα）、核因子-κB（nuclear factor-κB，NF-κB）核蛋白結(jié)合活性和NF-κB轉(zhuǎn)錄活性，從而抑制棕櫚酸誘導(dǎo)的NF-κB激活。

在生理?xiàng)l件下，涉及骨骼肌肌源性修復(fù)過程的調(diào)節(jié)分子之間存在復(fù)雜的相互作用，大多數(shù)研究報(bào)道了ω-3 PUFAs在激活肌衛(wèi)星細(xì)胞、促進(jìn)損傷修復(fù)方面的有益作用，但其補(bǔ)充劑量和周期（急性/短期高劑量和長(zhǎng)期低劑量）對(duì)骨骼肌肌源性增殖分化的影響還需要進(jìn)一步研究探索。

2.2 Omega-3多不飽和脂肪酸與骨骼肌質(zhì)膜

質(zhì)膜是細(xì)胞在細(xì)胞質(zhì)和細(xì)胞外界空間之間形成的物理屏障，可通過一系列自修復(fù)維持細(xì)胞的穩(wěn)態(tài)。大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的機(jī)械刺激和運(yùn)動(dòng)后的氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)會(huì)破壞骨骼肌質(zhì)膜完整性、通透性和流動(dòng)性，使其“自修復(fù)”能力下降。骨骼肌質(zhì)膜的損傷會(huì)導(dǎo)致骨骼肌細(xì)胞CK滲出，胞外離子、氧化劑進(jìn)入，甚至?xí)鸺?xì)胞死亡，是EIMD主要誘因。

ω-3 PUFAs補(bǔ)充可緩解大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的骨骼肌質(zhì)膜損傷，促進(jìn)質(zhì)膜修復(fù)（圖1）。Mickleborough等[17]發(fā)現(xiàn)，26 dω-3 PUFAs（1.2 g/d）補(bǔ)充可降低健康男性下坡跑運(yùn)動(dòng)后2、24 h血液中肌紅蛋白濃度；Tartibian等[22]發(fā)現(xiàn)，30 dω-3 PUFAs（1.8 g/d）補(bǔ)充降低了青年男性一次性大強(qiáng)度離心運(yùn)動(dòng)后24、48、72 h血清CK水平。在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中同樣發(fā)現(xiàn)，8 周ω-3 PUFAs補(bǔ)充減少了大鼠抗阻運(yùn)動(dòng)后骨骼肌肌肉水腫和中性粒細(xì)胞浸潤(rùn)[55]。EPA和DHA是質(zhì)膜的重要組成成分，膳食ω-3 PUFAs（EPA和DHA）被認(rèn)為可以通過摻入骨骼肌質(zhì)膜維持其完整性[56-57]；構(gòu)成質(zhì)膜的卵磷脂和鞘磷脂中含有大量不飽和鍵的烯烴結(jié)構(gòu)，對(duì)氧自由基非常敏感，而DHA和EPA的摻入還可通過增加細(xì)胞膜內(nèi)的不飽和鍵，使其不易被氧化[58]，從而維持膜的穩(wěn)定性。另一方面，研究發(fā)現(xiàn)，ω-3 PUFAs（磷蝦油）補(bǔ)充可增加小鼠力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌質(zhì)膜不飽和脂肪酸成分（C22:5、C22:6（DHA）、C24:5），改善骨骼肌質(zhì)膜流動(dòng)性，促進(jìn)力竭運(yùn)動(dòng)后骨骼肌質(zhì)膜的修復(fù)[56]。此外，質(zhì)膜還是信號(hào)反應(yīng)的重要場(chǎng)所（包括細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)、基因表達(dá)和生物活性代謝物合成等），ω-3 PUFAs的摻入能否通過影響膜修復(fù)相關(guān)蛋白的信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)，促進(jìn)運(yùn)動(dòng)后骨骼肌質(zhì)膜修復(fù)，還需要進(jìn)一步研究證實(shí)。

圖1 ω-3 PUFAs在肌源性再生和質(zhì)膜修復(fù)中所起的作用Fig. 1 Role of ω-3 PUFAs in myogenic regeneration and plasma membrane repair

值得關(guān)注的是，McGlory等[59]的研究表明，ω-3 PUFAs至少需要2 周補(bǔ)充期才能觀察到其摻入骨骼肌細(xì)胞，需要大于4 周的補(bǔ)充期才能最大限度地增加骨骼肌對(duì)ω-3 PUFAs的吸收。但該研究檢測(cè)的是骨骼肌中ω-3 PUFAs含量，而非骨骼肌細(xì)胞膜中ω-3 PUFAs含量。由于ω-3 PUFAs在骨骼肌質(zhì)膜損傷修復(fù)中的重要作用，ω-3 PUFAs是否會(huì)先摻入骨骼肌細(xì)胞膜，使膜成分發(fā)生改變，進(jìn)而促進(jìn)骨骼肌質(zhì)膜損傷恢復(fù)，還需要進(jìn)一步研究證實(shí)，這可能是高劑量急性/短期ω-3 PUFAs補(bǔ)充促進(jìn)骨骼肌損傷恢復(fù)的重要原因。此外，研究證實(shí)血液水平中高ω-3 PUFAs水平可防止青年男性離心運(yùn)動(dòng)后MVC和關(guān)節(jié)靈活度的下降[60]，因此，短期/急性ω-3 PUFAs補(bǔ)充可能并不僅作用于骨骼肌，還具有全身效應(yīng)。

2.3 Omega-3多不飽和脂肪酸與抗炎能力

EIMD第二階段是運(yùn)動(dòng)后的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，肌肉功能暫時(shí)喪失和肌肉酸痛增加，由于第二階段會(huì)導(dǎo)致機(jī)體良好的適應(yīng)（包括肌肉重塑和骨骼肌性能的改善），也被稱為恢復(fù)階段[61]。然而，運(yùn)動(dòng)后過量的免疫抑制和氧化應(yīng)激會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞蛋白質(zhì)、脂類和DNA的損傷[62]，使骨骼肌恢復(fù)受阻。運(yùn)動(dòng)后機(jī)體的抗炎、抗氧化能力適度提高是促EIMD恢復(fù)的重要因素[63]。

ω-3 PUFAs可提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)后抗炎能力，促進(jìn)EIMD恢復(fù)（圖2）。Gray等[64]發(fā)現(xiàn)，6 周魚油（3 g/d）補(bǔ)充可增加青年男性一次大強(qiáng)度耐力運(yùn)動(dòng)后3 h PBMC IL-2和NK細(xì)胞活性；da Boit等[28]同樣發(fā)現(xiàn)，6 周磷蝦油（2 g/d）補(bǔ)充提高了健康男女力竭運(yùn)動(dòng)后3 h PBMC IL-2和NK細(xì)胞活性。PUFAs是免疫細(xì)胞膜的基本成分，白細(xì)胞膜中主要多不飽和脂肪酸成分是ω-6 PUFAs花生四烯酸（arochidonic acid，AA）[65]。ω-3 PUFAs的補(bǔ)充以時(shí)間和劑量依賴性的方式增加細(xì)胞膜中EPA和DHA含量[66]，其與ω-6 PUFAs競(jìng)爭(zhēng)并取代膜磷脂中的AA，減少促炎類二十烷酸包括PGE2的產(chǎn)生[67]。NK細(xì)胞活性在一次大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后立即增加，由于PGE2的抑制NK細(xì)胞活性作用，其在運(yùn)動(dòng)后2 h迅速降低至低于基本水平[68-69]。細(xì)胞膜中ω-3 PUFAs含量的增加導(dǎo)致PGE2的減少，從而減輕了大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)對(duì)NK細(xì)胞功能的抑制作用；此外，ω-3 PUFAs提高運(yùn)動(dòng)后PBMC IL-2水平，可能也是NK細(xì)胞活性增加的另一個(gè)重要原因：IL-2激活NK細(xì)胞達(dá)到靶細(xì)胞的主要機(jī)制（誘導(dǎo)一氧化氮合酶產(chǎn)生），使NK細(xì)胞活性增加[70]。

圖2 ω-3 PUFAs與抗炎、抗氧化能力Fig. 2 Anti-inflammatory and antioxidant properties of ω-3 PUFAs

ω-3 PUFAs還可調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)后抗炎和免疫抑制細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)，使機(jī)體Th1/Th2比率降低。巨噬細(xì)胞是骨骼肌損傷后24～48 h內(nèi)主要存在的白細(xì)胞[71]，也是炎性細(xì)胞因子的主要來源。巨噬細(xì)胞對(duì)組織的進(jìn)一步浸潤(rùn)會(huì)激活一些炎癥通路，例如末端激酶、MAPK和NF-κB通路，從M2極化狀態(tài)（參與Th2免疫反應(yīng)并抗炎）轉(zhuǎn)換為M1極化狀態(tài)（參與Th1免疫反應(yīng)并促炎）[72]。急性大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)會(huì)使機(jī)體免疫功能發(fā)生變化，Th1細(xì)胞因子產(chǎn)生增多[73]，導(dǎo)致Th1/Th2平衡向Th1表型轉(zhuǎn)變[74]。其中Th1細(xì)胞主要分泌促炎因子IFN-γ、IL-1β、TNF-α、IL-6等，Th2細(xì)胞分泌抗炎因子IL-4、IL-5、IL-10等。Andrade等[34]發(fā)現(xiàn)，6 周魚油（1.8 g/d，其中含有EPA 950 mg、DHA 500 mg）補(bǔ)充可提升優(yōu)秀游泳運(yùn)動(dòng)員高強(qiáng)度訓(xùn)練后血漿EPA、DHA水平，降低血漿AA水平、外周PBMC IFN-γ和TNF-α、PGE2水平；Delfan等[31]同樣發(fā)現(xiàn)，4 周ω-3 PUFAs（3.6 g/d）補(bǔ)充減少了優(yōu)秀男性槳手大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后48 h TNF-α、IL-1β、IFN-γ產(chǎn)生，增加了IL-6、IL-10產(chǎn)生。研究發(fā)現(xiàn)，PGE2可以抑制Th1細(xì)胞因子的產(chǎn)生，并刺激Th2細(xì)胞因子的產(chǎn)生[75]。此外，ω-3 PUFAs還可通過抑制TLR的激活，上調(diào)EPA/DHA衍生效力較低的替代炎癥介質(zhì)E系列和D系列細(xì)胞保護(hù)素[76]和抗炎解毒酶的表達(dá)[77]；減少IκBα的磷酸化抑制NF-κB信號(hào)通路，抑制炎癥因子的產(chǎn)生[78]；調(diào)節(jié)氧化低密度脂蛋白受體1、纖溶酶原激活物抑制物1、血栓素A2受體、血管細(xì)胞黏附分子-1、單核細(xì)胞趨化蛋白-1和細(xì)胞間黏附分子1的表達(dá)，調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)[79]；抑制巨噬細(xì)胞中NLRP3炎癥小體等[80]，多方面共同調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)后抗炎和免疫抑制細(xì)胞因子網(wǎng)絡(luò)，使機(jī)體Th1/Th2比率降低。

2.4 Omega-3多不飽和脂肪酸與抗氧化能力

ω-3 PUFAs可提高機(jī)體運(yùn)動(dòng)后抗氧化能力，促EIMD恢復(fù)（圖2）。Gray等[33]對(duì)健康男性進(jìn)行6 周魚油（3 g/d）補(bǔ)充，隨后受試者進(jìn)行200 次離心膝關(guān)節(jié)收縮，評(píng)估機(jī)體運(yùn)動(dòng)后不同時(shí)間點(diǎn)氧化和抗氧化水平，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，與對(duì)照組相比，魚油組受試者運(yùn)動(dòng)后48、72 h TBARS水平、H2O2刺激的DNA損傷較低；Skarpańska-Stejnborn等[81]同樣發(fā)現(xiàn)，6 周磷蝦油（1 g/d）補(bǔ)充減少了皮劃艇運(yùn)動(dòng)員大強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)后24 h TBARS水平。Buonocore等[82]對(duì)運(yùn)動(dòng)員和久坐受試者進(jìn)行為期8 周ω-3 PUFAs（4 g/d）補(bǔ)充，檢測(cè)補(bǔ)充前后氧化損傷的標(biāo)志物——丙二醛（malonic dialdehyde，MDA）、蛋白質(zhì)羰基、8-羥基-2’-脫氧鳥苷和抗氧化能力標(biāo)志物GSH、SOD、過氧化氫酶（catalase，CAT）水平，發(fā)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)員在ω-3 PUFAs補(bǔ)充8 周后肌酐水平顯著增加，運(yùn)動(dòng)員的MDA水平比久坐不動(dòng)的受試者更顯著地下降，這說明ω-3 PUFAs可根據(jù)狀態(tài)（運(yùn)動(dòng)員或久坐不動(dòng)的受試者）具有不同的效果，影響運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致的氧化應(yīng)激，使氧化應(yīng)激標(biāo)志物MDA水平顯著降低。細(xì)胞實(shí)驗(yàn)也表明，利用EPA處理C2C12細(xì)胞24 h，SOD和CAT表達(dá)增加[83]。EPA/DHA可充當(dāng)自由基清除劑[84]，降低機(jī)體氧化應(yīng)激水平；另一個(gè)機(jī)制涉及PGE2的產(chǎn)生減少，PGE2的合成與脂質(zhì)過氧化之間存在聯(lián)系，負(fù)責(zé)產(chǎn)生PGE2的COX也可以產(chǎn)生ROS[85]，而ω-3 PUFAs導(dǎo)致AA和COX介導(dǎo)的AA代謝減少使PGE2產(chǎn)生減少，從而使ROS的產(chǎn)生減少；ω-3 PUFAs還可通過上調(diào)Keap1/Nrf2減少內(nèi)質(zhì)網(wǎng)應(yīng)激和線粒體ROS的產(chǎn)生，活化的Nrf2還可促進(jìn)SOD、HO-1和GSH等抗氧化基因的轉(zhuǎn)錄[86]，從而減少自由基的過量產(chǎn)生。

3 結(jié) 語

綜上，本文根據(jù)ω-3 PUFAs對(duì)EIMD的作用特點(diǎn)，由表及里、逐層深入地梳理了ω-3 PUFAs促EIMD修復(fù)的可能機(jī)制，包括激活肌衛(wèi)星細(xì)胞的肌源性修復(fù)，增強(qiáng)骨骼肌細(xì)胞質(zhì)膜修復(fù)，提升抗炎、抗氧化作用：1）通過調(diào)節(jié)基因表達(dá)、線粒體生物發(fā)生、炎癥途徑促進(jìn)骨骼肌肌源性再生和自修復(fù)；2）通過改變細(xì)胞膜磷脂成分調(diào)節(jié)骨骼肌細(xì)胞物理特性如流動(dòng)性等，從而促進(jìn)骨骼肌質(zhì)膜損傷修復(fù)；3）通過影響巨噬細(xì)胞極化狀態(tài)，從而促進(jìn)EIMD免疫抑制恢復(fù)；4）通過表面或細(xì)胞內(nèi)脂肪酸的“受體”或“感受器”直接影響骨骼肌抗氧化能力，從而提高細(xì)胞恢復(fù)能力。

但目前相關(guān)研究仍存在很多問題，還需要進(jìn)一步研究探討：1）各研究之間使用的ω-3 PUFAs補(bǔ)充劑的劑量和持續(xù)時(shí)間存在明顯差異，停止補(bǔ)充ω-3 PUFAs后骨骼肌和血液中ω-3 PUFAs濃度恢復(fù)到基線水平的持續(xù)時(shí)間目前尚不清楚；2）ω-3 PUFAs用于減輕炎癥、促EIMD恢復(fù)及最大限度地將DHA、EPA摻入骨骼肌細(xì)胞和骨骼肌細(xì)胞膜的最佳劑量仍然未知，因此無法確定最優(yōu)化的補(bǔ)充方案；3）各研究使用的安慰劑主要包括玉米油、橄欖油、椰子油、豆油、紅花油等，這些油可能含有大量ω-6 PUFAs，故作為安慰劑時(shí)，這些油可能實(shí)際上會(huì)改變?chǔ)?3 PUFAs與ω-6 PUFAs的比例，目前最合適作為安慰劑的似乎是不含ω-3 PUFAs與ω-6 PUFAs的椰子油，然而，椰子油中短鏈飽和脂肪酸可能會(huì)影響新陳代謝進(jìn)而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果[87]，因此尚未確定用于所有研究測(cè)試最合適的安慰劑；4）相關(guān)研究中ω-3 PUFAs補(bǔ)充劑的EPA與DHA比例并不相同，還應(yīng)考慮到EPA和DHA各自活性特性獨(dú)立發(fā)揮的作用；5）應(yīng)考慮到不同種類ω-3 PUFAs補(bǔ)充劑各自的優(yōu)勢(shì)性，如磷蝦油由于蝦青素和磷脂成分，在生物利用度和抗氧化方面具有優(yōu)勢(shì)；貽貝油則由于含有多酚成分，在抗炎、抗氧化方面具有優(yōu)勢(shì)；6）應(yīng)考慮到不同運(yùn)動(dòng)方式的補(bǔ)充劑量、周期和種類，如馬拉松、賽艇等長(zhǎng)時(shí)間耐力運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)后氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)較強(qiáng)烈，因此更長(zhǎng)的補(bǔ)充周期和更具抗氧化優(yōu)勢(shì)的ω-3 PUFAs補(bǔ)劑更適宜；而爆發(fā)力項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)員則需要維持運(yùn)動(dòng)后的肌肉功能，短時(shí)大劑量ω-3 PUFAs補(bǔ)充更適宜。