● 摘要
二十碳五烯酸(EPA)和二十二碳六烯酸(DHA)是长链多不饱和脂肪酸(LC-PUFAs )的两种对人体健康起重要作用的ω-3系列脂肪酸。EPA和DHA含有五个和六个不饱和键的特有结构,使得它们对人类健康有特殊的作用和影响。已经证实EPA对治疗冠状动脉心脏病、高血压和炎症（例如风湿性关节炎）有效。DHA是神经系统细胞生长及维持的一种主要元素，是大脑和视网膜的重要构成成分，在人体大脑皮层中含量高达20%，在眼睛视网膜中所占比例最大，约占50%，因此，对智力和视力发育至关重要。
ω-3系列脂肪酸和ω-6系列脂肪酸在哺乳动物中的含量差异很大，即ω-6系列脂肪酸含量较多，而ω-3系列脂肪酸含量极少，医学研究表明，超过于一定含量的ω-6脂肪酸：ω-3脂肪酸比值，可能会增加一些疾病的概率。现代西方饮食两者之间的比值通常超过10：1，有的高达30：1。最佳比例被认为是4：1或更低。日常饮食中，ω-3脂肪酸的主要来源是冷水鱼。目前市场中EPA、DHA主要来自于海产鱼油。但是二者在鱼油中的含量并不稳定，因为受到鱼的品种、季节及产地的影响二者在鱼油中的含量为4%~40%之间。此外，所用的原材料昂贵，鱼油的生产工艺比较复杂，所需要的各种设备条件都比较高，因此产品价格昂贵；鱼油还存在极易于氧化并且带有鱼腥味的问题，使得EPA、DHA的生产和疗效都受到一定程度的限制。因此，通过新兴的生物基因工程技术，研究获得高产量的EPA、DHA的新途径是形势所趋，目前大多数研究的成果是获得较高产量EPA，而DHA的产量相对比较低，由于已证实EPA会导致性早熟，因此研究获得DHA的生物工程途径具有重要的意义。△6 desaturase和elovl2延长酶是存在于多烯脂肪酸代谢途径中的两种酶，在哺乳动物细胞内这两种酶可以促进EPA转化为DHA；而已有前人验证一种类似于线虫fat1基因的sfat1去饱和酶可以促使花生四烯酸AA转化为EPA，AA属于ω-6系列脂肪酸在人体及哺乳动物体内的含量较高。
在本实验中，首先构建了带有△6 desaturase和elovl2延长酶的两个表达载体，将两个目的表达载体稳定转染中国仓鼠卵巢细胞CHO-K1，加入一定浓度的诱导底物EPA，测定细胞内EPA、DHA的含量，以此鉴定△6 desaturase和elovl2延长酶在促进EPA向DHA转化的途径中发挥的功能。然后在前一步实验验证成功的基础上，我们继续构建了带有sfat1去饱和酶基因的表达载体，将这个表达载体和带有△6 desaturase与elovl2延长酶的两种表达载体共同转染中国仓鼠卵巢细胞CHO-K1，加入一定浓度的诱导底物AA，测定细胞内多不饱和脂肪酸的含量，来验证三个基因是否协同作用促进AA生成EPA，进而转化为DHA。
本实验结果表明：在加入EPA72小时后进行脂肪酸组成分析，和转染空载体的阴性对照组CHO-K1细胞相比，稳定表达目的基因△6 desaturase和elovl2延长酶的CHO-K1细胞内DHA的含量增加6.57%，EPA的含量下降5.70%，说明△6 desaturase和elovl2延长酶的过表达，可以增强哺乳动物细胞CHO-K1细胞内的EPA向DHA 的转化，提高DHA的产量。该研究证实△6 desaturase和elovl2延长酶促进EPA生成DHA 的通路是可行的，为今后利用哺乳动物细胞生产多不饱和脂肪酸提供了一种新的模式。