
饱和脂肪是否有害,长期以来争议不断。美国哥伦比亚大学的一项新研究,首次在活细胞中直接观察到饱和脂肪酸如何“冻结”细胞膜,为理解其对健康的危害提供了分子层面的直观证据。
饱和脂肪的争议
传统观点认为,饱和脂肪会增加心血管疾病风险。但近年一些研究提出,只要总热量不超标,饱和脂肪可能并非那么有害。然而,其背后的分子机制一直不清楚。
新技术揭示分子动态
哥伦比亚大学的研究团队开发了一种新型显微镜技术——受激发拉曼散射(SRS)显微镜。他们用氘同位素替换脂肪酸上的氢原子,在不改变其化学性质的前提下,实现了对活细胞内脂肪酸的实时追踪。相关论文于2017年12月1日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上。
饱和脂肪“冻结”细胞膜
研究发现,当细胞用饱和脂肪酸构建细胞膜时,这些脂肪酸会聚集成密集的“岛屿”,形成类固态的硬化斑块,而正常细胞膜在分子水平上应是流动的。随着饱和脂肪酸增多,这些“岛屿”扩大,导致膜流动性下降,最终破坏细胞功能。通讯作者Wei Min教授表示:“我们首次在哺乳动物细胞中观察到类固态膜,这非常令人惊讶。”

图中绿色为细胞膜,蓝色为饱和脂肪酸形成的固化“岛屿”。(来源:哥伦比亚大学Nicoletta Barolini)
不饱和脂肪能“融化”固化膜
相比之下,不饱和脂肪酸因其分子链中有扭结,无法紧密排列,从而保持流动性。研究第一作者Yihui Shen指出:“添加不饱和脂肪酸能‘融化’由饱和脂肪酸冻结的膜‘岛屿’,这解释了为何不饱和脂肪酸(如鱼油)对心血管有保护作用。”
这项研究首次在活细胞中可视化脂肪酸的分布与动态,揭示了饱和脂肪通过物理方式破坏细胞膜的新机制,为治疗肥胖、糖尿病和心血管疾病提供了新思路。