伊利诺伊大学本科生研究人员针对脂肪酸失衡与心血管疾病展开研究
撰稿人：Naveed Ahmed • 2026年01月25日
Sam Najjar提供
文理学院(LAS)大四学生Sam Najjar和Ryan Marsh站在描述他们工作的研究海报前。这对搭档希望对抗导致心血管疾病的炎症。
伊利诺伊大学的本科生研究人员正在研究一种可以将omega-6脂肪酸转化为omega-3脂肪酸的酶，他们表示这种转化可能降低与心血管疾病相关的炎症风险。
该两名研究人员，Ryan Marsh和Sam Najjar，是文理学院(LAS)的大四学生，两人都是分子与细胞生物学学院的荣誉学生。他们在工程学教授凯瑟琳·贝斯特-波佩斯库(Catherine Best-Popescu)管理的细胞神经科学影像实验室工作。
为何关注不同脂肪酸
脂肪酸是脂肪的基本构成单元。它们具有多种生物学功能，包括提供能量和构成细胞膜。某些脂肪酸对人体是必需的，包括omega-3脂肪酸和omega-6脂肪酸。
纳贾尔(Sam Najjar)表示，典型的西方家庭饮食中omega-6脂肪酸的浓度高于omega-3脂肪酸。专家称，健康的omega-6与omega-3脂肪酸比例可能在1:1至4:1之间，但研究表明遵循典型西方饮食的人可能会摄入15:1至近17:1的比例。
纳贾尔说，这种比例是不健康的，因为高比例的omega-6与omega-3脂肪酸会导致低密度脂蛋白胆固醇氧化。
低密度脂蛋白胆固醇(LDL)会影响我们的身体，因为它负责将不良脂肪酸转移到我们的组织中。当被氧化时，它可能导致炎症和斑块堆积，从而导致一种称为动脉粥样硬化的心脏病。
纳贾尔和马什(Ryan Marsh)表示，这种脂肪酸失衡与心血管疾病密切相关。2024年乔治亚大学的一项研究发现，这两种健康脂肪的失衡可能影响一个人早逝的风险。
学生们认为，一种专门负责这两种脂肪酸之间转化的酶可以对抗这种风险。酶是一种生物催化剂，可以加速生物体内的化学反应。
马什表示，他们正在研究一种称为去饱和酶(desaturase)的酶，该酶可以改变脂肪酸中双键的位置。他们表示，这种变化使得omega-6脂肪酸能够转化为omega-3脂肪酸。
学生们在细菌细胞中进行了实验，他们表示这显示了更多转化为omega-3酸与降低心血管疾病相关炎症风险之间的因果关系。
"先前的研究表明，这种酶可以在转基因小鼠中降低心血管风险，"马什说，"我们的目标是探索相同的机制是否可以应用于人类细胞。"
为了获取有关该酶的更多信息，他们必须找到产生该酶的基因并对其进行操作，以观察他们所需的实验条件。
"fat-1基因编码了负责将omega-6脂肪酸转化为omega-3脂肪酸的确切酶，"纳贾尔说，"一旦我们确定了该基因，我们就知道这就是我们一直在寻找的。"
研究动机
研究人员从零开始启动了这个项目，表示这是源于他们自己的兴趣。更具体地说，他们感兴趣的是想解决一个生物学问题。
在寻求教师导师时，他们向贝斯特-波佩斯库教授提出了他们的项目，他们说教授欢迎他们。
"这个项目完全是从头构建的，"纳贾尔说，"我们通过文献回顾确定了基因，自己设计了实验并独立进行了实验室工作。"
尽管到目前为止他们对进展感到满意，但马什表示在实验室中生产该酶很困难，但这使体验更有价值。
"我们面临的最大挑战之一是高效表达这种酶，因为它是一种跨膜蛋白，难以生产，"马什说，"但克服这些挑战已成为我们本科生涯中最有价值的学习经历之一。"
未来方向
在不久的将来，这些学生研究人员计划从细菌细胞实验转向人类测试，以观察增加该酶的表达是否能导致人类细胞内炎症降低。如果他们能展示这些结果，这将朝着减少心脏病的方向取得重大突破。
"接下来，我们计划测试这种酶是否能降低人类心血管细胞系中的炎症，"纳贾尔说，"如果成功，它可能代表向转化应用迈出的重要一步。"
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