不同 n-3 脂肪酸來源對骨質疏鬆合併糖尿病時骨質流失、體脂肪及發炎反應之影響(2/2)

高齡及婦女均為骨質疏鬆症重要的危險因子，停經後婦女雌激素的缺乏會導致骨質 流失與肥胖的發生。骨重塑對維持骨質密度、骨的大小、形狀以及完整性十分重要，骨 重塑的恆定依賴造骨細胞(osteoblast)的貯存與破骨細胞(osteoclast)的再吸收作用來維 持。骨特異性鹼性磷酸酶(bone specific alkaline phosphate)和骨鈣素(osteocalcin)為造骨細 胞影響骨形成之指標。Deoxypyridinoline及 tartrate-resistant acid phosphate與骨的再吸收 和骨基質分解有關。有研究顯示 receptor activator of nuclear factor kappa B ligand (RANKL) 會促進破骨細胞的分化並抑制其細胞凋亡，而nuclear factor kappa B (NF-κB) 的表現則可調控下游細胞激素如 tumor necrosis factor receptor-α、interleukin (IL) - 1 和 IL-6 之表現並且影響破骨細胞生合成。維持骨重塑的平衡可以減少骨質疏鬆症或骨折的 發生率。減少細胞激素的分泌、NF-κB表現以及降低RANKL的活化可能是維持骨質的重 要機制。近來有研究顯示高體脂率及糖尿病也會增加骨質疏鬆與骨折之風險，糖尿病會 增加發炎反應細胞激素、活性氧屬以及糖化終產物的產生，可能是糖尿病引起骨質代謝 異常的重要致病過程﹔除此之外高脂飲食也會誘導脂肪組織的發炎及骨再吸收作用，脂 肪組織的發炎反應對胰島素阻抗的發生扮演重要的角色。魚油和紫蘇油，均為富含n-3 多元不飽和脂肪酸，研究顯示n-3 脂肪酸可透過減少 prostaglandin E2、減少促發炎反應 細胞激素來降低發炎反應﹔另有研究發現增加飲食中n-3脂肪酸的含量可抑制破骨細胞 的產生、降低骨質流失與RANKL的表現，而較低之膳食油脂n-3/n-6脂肪酸比會導致骨 質疏鬆症的發生及增加脂肪組織的發炎反應。然而目前沒有研究以營養素介入探討對骨 質疏鬆症合併糖尿病的影響，而在動物實驗方面利用卵巢切除術模擬停經後婦女缺乏雌 激素之骨鬆與利用高脂飲食誘導老鼠產生糖尿病之模式已廣泛被使用於研究中。因此本 研究計畫將利用三年的時間探討不同來源的 n-3 脂肪酸對於骨質疏鬆症或骨質疏鬆症 合併糖尿病時其骨質流失與發炎反應之影響。第一年、將利用卵巢切除術之雌性C57BL/6 做為骨鬆模式，介入不同來源的 n-3 脂肪酸飲食並調整n-3/n-6之脂肪酸組成至1/2或 1/4，視其對骨代謝相關指標、骨密度與強度、體脂肪與發炎反應介質如細胞激素與 RANKL 的影響；第二年、將根據前一年的結果找出適當的n-3/n-6脂肪酸比，評估卵巢 切除術之C57BL/6合併高脂飲食誘發糖尿病後，探討增加 n-3 脂肪酸於高脂飲食中，是 否可減輕其骨質流失、改善體脂肪與發炎反應的情況。因動物研究無法區分出是哪種脂 肪酸的影響及無法探討對骨細胞代謝之影響機制，因此第三年，將培養 MC3T3-E1 (osteoblast-like cell)及 RAW 264.7(murine macrophage, a pre-osteoclast cell line)：(1)在高 葡萄糖環境下再給予不同 n-3 脂肪酸，檢測其影響 MC3T3-E1 細胞增生及分化之狀 況；(2) RAW 264.7 則在高葡萄糖環境下再給予不同n-3脂肪酸培養後，以soluble RANKL 刺激，視 n-3 脂肪酸是否可影響骨基質水解蛋白表現、破骨細胞增生與 NF-κB 活性。 期望本研究之結果，可做為 n-3 脂肪酸在臨床營養介入時之重要參考依據。