一项由南卡罗来纳医科大学(Medical University of South Carolina)领导的开创性研究对鱼油补充剂对重复性轻度创伤性脑损伤患者的价值提出了质疑。在《Cell Reports》期刊上发表的研究中，研究人员指出，常被视为具有神经保护作用的补充剂实际上可能损害脑损伤后的愈合过程。
南卡罗来纳医科大学(MUSC)副教授、国家创伤学会委员会成员Onder Albayram博士是这项机制研究的主要调查员。该研究考察了塑造损伤后脑血管修复的生物通路。
据福布斯商业洞察(Fortune Business Insights)称，在鱼油中ω-3脂肪酸需求不断增长的背景下，这项研究应运而生。鱼油甚至开始出现在一些饮料、乳制品替代品和零食中。
Albayram对此并不感到意外。
"鱼油补充剂无处不在，人们出于各种原因服用它们，通常并不清楚其长期影响，"他说。"但在神经科学方面，我们仍然不知道大脑对这种补充剂是否有韧性或抵抗力。这就是为什么我们的研究是该领域的首个此类研究。"
Albayram与Eda Karakaya博士和Adviye Ergul医学博士一起进行了这项研究，还有MUSC及其他机构的几位研究人员参与。其中包括他在纽约冷泉港实验室癌症中心(Cold Spring Harbor Laboratory Cancer Center)的长期合作者Semir Beyaz博士。
研究人员发现了一种上下文依赖的代谢脆弱性，这意味着细胞处理能量的方式发生变化，可能导致组织恢复能力下降，这与许多鱼油补充剂中的一种ω-3脂肪酸在大脑中的积累有关。这种脂肪酸就是二十碳五烯酸(eicosapentaenoic acid)，简称EPA。在研究模型中，较高的脑EPA水平与损伤后修复能力降低相关。
Albayram表示，有强有力的证据支持二十二碳六烯酸(docosahexaenoic acid，简称DHA)的益处，DHA是鱼油中的一种ω-3脂肪酸，是神经元膜的主要结构成分。相比之下，EPA在大脑中遵循不同的生物路径，膜结合有限，其效果可能随暴露时间和生理环境而变化。因此，持续摄入ω-3脂肪酸的长期影响，特别是对脑血管适应和损伤后恢复的影响，一直未得到充分定义。
因此，研究团队采取了循序渐进的方法，通过各种模型将饮食、大脑生物学和恢复联系起来。在小鼠模型中，他们研究了长期鱼油补充如何塑造大脑在重复轻度头部撞击后的反应，重点关注与血管稳定性和修复相关的信号。
然后，他们使用人脑微血管内皮细胞更仔细地观察大脑的血管内壁，这些细胞有助于维持大脑和血液之间的屏障。在这些实验中，EPA（而非DHA）与较弱的内皮修复相关功能相关，这与动物研究中观察到的更广泛模式一致。
最后，为了将工作置于人类疾病背景下，研究人员分析了经神经病理学证实的慢性创伤性脑病(chronic traumatic encephalopathy，简称CTE)病例的尸检上额叶皮层组织，这些病例有重复性创伤性脑损伤史。
研究结果引人注目，研究人员在报告中表示，这些发现"对精准营养、治疗策略以及针对脑损伤和神经退行性疾病的饮食干预设计具有重要意义。"
研究人员解释了他们的关键发现。
EPA驱动的神经血管不稳定性在创伤性脑损伤后引发血管周围tau蛋白病变和认知能力下降
"在小鼠建模的敏感大脑状态下，长期鱼油补充显示出延迟的脆弱性。随着时间推移，动物表现出更差的神经学和空间学习能力，同时皮层中出现明显的血管相关tau蛋白积累证据，将受损恢复与神经血管功能障碍和血管周围tau病理联系起来，"Albayram说。
EPA重编程皮层转录反应并抑制创伤性脑损伤后的血管生成信号
"在受损皮层中，研究团队观察到通常支持血管稳定性和修复的基因程序发生协调转变，"Albayram指出。"这种模式包括与细胞外基质组织和内皮完整性相关的基因表达降低，以及与损伤后脂质处理改变一致的更广泛变化。"
在允许的代谢条件下利用EPA会损害血管生成和内皮完整性，重现创伤性脑损伤后的脑血管功能障碍
Albayram表示，在人脑微血管内皮细胞中，EPA并不表现为普遍毒素。
"相反，当细胞被置于促进脂肪酸参与的条件下时，EPA与较弱的血管生成网络形成和降低的内皮屏障完整性相关，这与体内观察到的神经血管修复缺陷的关键特征相匹配，"他解释道。
CTE大脑揭示与EPA相关脆弱性一致的神经血管和脂肪酸代谢重编程
"在经神经病理学证实的重复脑损伤病史CTE病例的尸检皮层中，研究人员发现了脂肪酸平衡紊乱和影响血管及代谢通路的广泛转录变化的证据，"Albayram说。"这一人类研究部分用于提供转化背景，询问慢性疾病组织是否显示出改变的脂质处理和降低的血管稳定性的趋同特征。"
理解结果的上下文至关重要
Albayram强调，这项研究并不是呼吁公众放弃鱼油补充剂。
"我并不是说鱼油在某种普遍意义上是好是坏，"他说。"我们的数据强调的是生物学是上下文依赖的。我们需要了解这些补充剂在体内随时间的行为，而不是假设相同的效果适用于每个人。"
他和同事们希望这些发现能鼓励科学家、医疗保健提供者和公众更仔细地审视ω-3补充的前景和局限性。这项工作聚焦于一个特定的生物环境——重复性轻度创伤性脑损伤，并使用CTE组织提供观察性匹配，而不是声称直接的因果关系。
"与任何研究一样，存在重要的边界，"Albayram说。"在人类CTE组织中，我们可以观察到模式，但无法证明是什么驱动了它们。我们也无法捕捉到在现实生活中塑造ω-3处理的每一个变量，包括整体饮食、健康状况和生活方式。"
研究团队表示，下一步将是确定EPA如何在体内被吸收、运输和分布，特别关注脂肪酸运输机制。
"这篇论文是一个起点，"Albayram说，"但它是一个重要的起点。它开启了关于神经科学中精准营养的新对话，并为该领域提供了提出更好、更可测试问题的框架。"
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