Omega-3多不饱和脂肪酸（主要存在于鱼油）对人类健康有诸多益处，这一点已经被公众广泛接受，因此这些脂肪酸的需求逐年增长。在食品工业领域尝试将omega-3脂肪酸掺入食物中，尤其是肉类产品，因为现时的肉类食物中含有大量的omega-6脂肪酸，而只含很少的omega-3脂肪酸。由于必需omega-3脂肪酸在体内不能重新合成，也不能从哺乳动物或其它可食用的动物的其它脂肪衍生合成，它们必须从饮食中获得。因此，到目前唯一可行的方法来增加肉食动物中的omega-3的含量是通过喂养添加omega-3脂肪酸饲料（比如喂养亚麻籽、鱼粉或其它的海产品），但这是不可持续的，因为不仅昂贵、耗时而且海产品来源是有限的、污染的。

为了解决这一难题，我们发明了一种可持续的方式来提供基于陆地食物来源的omega-3脂肪酸，利用转基因技术使动物自身合成omega-3脂肪酸，而不是通过喂养。我们的策略是导入线虫的fat-1基因（omega-3脂肪酸去氢酶），使omega-6脂肪酸增加一个双键，最终实现将omega-6转化为omega-3脂肪酸。2001年我们在细胞水平证明了这一方法的可行性(PNAS 2001;98:4050)，在2004年通过对线虫基因的改造并使用显微注射的手段，成功地培育出了世界上第一个能产生omega-3的哺乳动物（小鼠）(Nature 2004;427:504)。随后在2006年，通过合作利用核移植克隆技术又成功地培育出了omega-3家禽（猪）(Nature Biotechnology 2006;24:435)。这一发现改变了哺乳动物不能合成omega-3的现实，即转基因动物现在能够在无需膳食补充情况下，把omega-6转化成omega-3脂肪酸，致使它们所有器官和组织中均含有大量的omega-3。

这项技术提供了一种生产富含omega-3脂肪酸动物食品(如肉、牛奶和鸡蛋)的新策略。这将允许在不改变人们饮食习惯的前提下，可获得有益的omega-3脂肪酸。这一技术将避免过分依赖有限而昂贵深海鱼的现状。因此，将极大地影响现代农业的发展和人类营养。

目前我们正与其它科学家合作，尝试研究能产生omega-3脂肪酸的牛、鸡和鱼。此外，我们还对开发其它增强营养食品也有浓厚的兴趣。我们长期的目标是通过基因工程技术，创造健康的食品（尤其是优化脂肪酸结构的可食用动物）。

发表文章 (节选):

1. Kang ZB, Ge Y, Chen ZH, Brown J, Laposata M, Leaf A, Kang JX. Adenoviral gene transfer of C. elegans n-3 fatty acid desaturase optimizes fatty acid composition in mammalian cells. Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 2001;98:4050-4054.
2. Kang JX, Wang J, Wu L, Kang ZB.Fat-1 transgenic mice convert n-6 to n-3 fatty acids. Nature 2004; 427;504.
3. *Lai L, *Kang JX, Witt W, Wang J, Yong HY, Hao Y, Wax DM, Li R, Evans R, Starzl TE, Prather RS, Dai Y. Cloned fat-1 transgenic pigs rich in omega-3 fatty acids. Nature Biotechnology 2006;24:435-436
   (*Contributed equally).
4. Kang JX, Leaf A.  Why the omega-3 piggy should go to market. Nature Biotechnology 2007; 25(5):505-506.
   
   

Return to top

虽然许多基因组学、蛋白质组学技术或方法广泛应用于细胞功能研究，但是应用于脂类组学的技术乃欠发展，先进技术显得十分有限。脂类组学在样品收集和提取、分子结构鉴定、浓度和活性测定上具有独特的挑战性。目前正在使用的脂类组学技术和方法有很大的局限性。我们对开发与脂质相关的实验室技术或临床诊断技术抱有极大的兴趣。我们已经建立一种简单可行的脂质提取和甲基化的方法，对比传统的方法具有很大的改进。我们目前正在开发一种自动处理脂类样品的装置和不需要GC的测定n-6/n-3比例的试剂盒。我们的目标是与化学、 工程学领域的专家们一起合作，优化样本制备的程序，开发可用于脂类分析检测的新方法、新试剂或新仪器。如果成功，这些技术将有望应用于高通量筛选和有助于脂质科学的发展。

发表文章 (节选):

1. Kang JX, Wang J.  A simplified method for analysis of fatty acid composition.  BMC Biochemistry 2005; 6(1):5. (Highly accessed paper)
2. Araujo P, Nguyen TT, Frøyland L, Wang J, Kang JX. Evaluation of a rapid method for the quantitative analysis of fatty acids in various matrices. J Chromatogr A. 2008;1212(1-2):106-113.
   
   

Return to top

与哈佛大学Prof. Sunney Xie共同合作下，我们开发了一种无标记的活细胞成像技术，该方法可以细胞内脂质成像并进行定量分析。这一领域，我们特别感兴趣的是多不饱和脂肪酸（尤其是在活细胞中omega-3）的检测，一般地，荧光标记可用于示踪脂肪分子，但是荧光材料的引入将改变脂质分子原有的结构。而多种非图像分析技术，如气相色谱与质谱，都是破坏性的，并且不能给出亚细胞结构。最近，我们开发出一种新的基于多光子振动的拉曼散射显微镜成像技术，用这种方法，我们可以观察细胞的脂类分布和相互作用，如没有破坏细胞和不需要标签的情况下，对活细胞中omega-3脂肪酸的进行图像分析。该技术作为一种新的工具，在脂质研究中具有巨大的潜力。目前我们正在开发其它成像技术，目的在于能描绘脂质分布的时空动力学以及它们与活细胞内其它分子之间的互相作用。

发表文章 (节选):

1. Freudiger CW, Min  W, Saar BG, Lu S, Holtom GR, He C, Tsai JC, Kang JX, Xie XS. Label-free biomedical imaging with high sensitivity by stimulated Raman scattering microscopy. Science 2008:322(5909):1857-1861.
   
   

Return to top