Omega-3不飽和脂肪酸屬於多元不飽和脂肪酸，由於人體無法自行合成，因此被稱為人體的必須脂肪酸，只能從飲食來源獲得。最常見的三種Omega-3脂肪酸：

1. 1.Eicosapentaenoic acid (EPA)：在人體主要產生化學物質類花生酸，有助於減少體內的發炎反應，此外還能減少抑鬱的症狀。
2. 2.Docosahexaenoic acid (DHA)：佔大腦重量的8%，因此對於腦部發育及大腦功能的影響相當重要。
3. 3.α-次亞麻油酸：在人體中可轉換成EPA及DHA，但轉換率不高。在人體中可作為能量的來源。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸（omega-3 PUFA）是人類應從飲食中獲得的必需脂肪酸，對人類健康具有潛在益處。 含有較多Omega-3 多元不飽和脂肪酸的油脂包括：魚油、海藻油、雞蛋黃油、磷蝦油、沙棘果油、亞麻籽油、核桃油、奇亞籽油、南美印加果油、大麻籽油等。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸除了可以改變細胞膜的結構和功能外，Omega-3 多元不飽和脂肪酸中的二十二碳六烯酸(DHA)、二十碳五烯酸(EPA)、α-亞麻油酸(ALA) 和二十二碳五烯酸(DPA)，對腸道免疫的維持性以及針對腸道微生物群的維持也有不同的影響。

與omega-3 PUFA 代謝變異相關的其他因素，例如肥胖和疾病（NAFLD、胃腸道癌症、細菌和病毒感染），可能會影響腸道中omega-3 PUFA-微生物組-免疫系統的相互作用，並且在調節腸道免疫方面也發揮了作用。

腸道微生物在維持腸道健康方面有著至關重要的作用:

而營養素對腸道微生物和腸道免疫力有深遠影響。 營養物質影響腸道微生物進而干擾腸道免疫力的作用。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸本身參與了調節腸道免疫和維持腸道穩定狀態，而Omega-3 多元不飽和脂肪酸的代謝會影響腸道微生物群，而與腸道是否健康有關。

越來越多的證據支持Omega-3 多元不飽和脂肪酸（包含DHA、EPA 和ALA）對腸道微生物群、宿主與微生物組的相互作用、以及宿主免疫系統和腸道微生物群之間的相互作用，有著深遠的影響。 目前知道腸道微生物群會去調節 Omega-3 多元不飽和脂肪酸的吸收和代謝，並直接或間接地去調節宿主隨後的生理和免疫反應。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸是會影響腸道的微生物群落； 反過來，腸道微生物群也會影響Omega-3 多元不飽和脂肪酸的代謝和吸收。 而補充Omega-3 多元不飽和脂肪酸後觀察到腸道微生物群會出現相關的變化。 巧合的是，在腸道發炎患者中也觀察到腸道微生物群會出現變化。。

肥胖和部分疾病都與宿主腸道微生物、腸道免疫和Omega-3 多元不飽和脂肪酸有關聯。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸會透過腸道微生物的作用進而去調節腸道的免疫力。 但腸道微生物的組成複雜，單純使用一種物質的補充並不能有效解決這些問題，所以應該為患者制定個人化的腸道免疫力的調節方案。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸可以直接或間接改變腸道微生物的平衡，導致多種疾病的發生與發展。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸可以調節腸道微生物群的含量。

其中厚壁菌門(Firmicutes)和擬桿菌門( Bacteroidetes)是主導人類腸道微生物群的兩個主要細菌門。 Firmicutes 與Bacteroidetes的比率（F/B 比例）則跟肥胖、非酒精性脂肪肝 (NAFLD) 和其他疾病、包括癌症是有關連的。 omega-3/omega-6 多元不飽和脂肪酸的攝取不平衡可能會因此導致腸道微生物的失調，特別是 F/B 比例會顯著增加，最終導致超重和肥胖、非酒精性脂肪肝 (NAFLD) 和其他疾病、包括癌症。 飲食中的Omega-3 多元不飽和脂肪酸能夠減弱因為高脂飲食餵養小鼠的F/B 比率下降的情形。 此外，Omega-3 多元不飽和脂肪酸也可以透過將腸道內的微生物群恢復為更健康的狀態，進而改善發炎性腸炎患者的狀況。

此外，補充Omega-3 多元不飽和脂肪酸會減輕日常生活壓力過大所引起的腸道微生物群的失衡。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸還可以透過抑制促發炎反應介質的產生、或促進抗發炎介質的產生，來調節腸道微生物。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸還可以透過增加短鍊脂肪酸(SCFA )的含量來影響腸道的微生物。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸恢復罹患有各種疾病的個體的微生物群組成，並且增加 SCFA 等抗發炎化合物的產生，來發揮積極正面的作用。 產生丁酸(一種SCFA)的腸道細菌主要透過將不可發酵的膳食纖維降解為短鏈脂肪酸（例如丁酸鹽butyrate），在維持人類腸道健康方面上發揮了重要的作用。 丁酸鹽目前被認為是大腸黏膜的重要能源，可以控制宿主細胞的基因表現、發炎、分化和凋亡。在一份關於富含食用Omega-3 多元不飽和脂肪酸飲食對人類腸道微生物群影響的研究報告，觀察到幾種產生SCFA的菌屬會顯著增加，包括Blautia、Bacterioides、Roseburia 和Coprococus。 每天增加Omega-3 多元不飽和脂肪酸的攝取量則會顯著增加那些可以產生丁酸的細菌的密度，進而在維持人類腸道健康方面發揮關鍵作用。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸主要在腸道中吸收，有些腸道微生物可以直接利用Omega-3 多元不飽和脂肪酸產生大量的小分子。影響腸道微生物群的變化。

腸道菌群透過調節Omega-3 多元不飽和脂肪酸的消化和吸收，來影響宿主的健康或影響相關疾病的發展。 Omega-3 多元不飽和脂肪酸的主要來源是飲食，腸道中的一些微生物會直接改變Omega-3 多元不飽和脂肪酸的使用率。 雙歧桿菌(Bifidobacterium則會調節腸上皮的脂肪酸代謝或脂肪酸攝取，飲食中攝取 Omega-3 多元不飽和脂肪酸會增加腸道中雙歧桿菌的豐度。 透過服用益生菌或益生元增加腸道中雙歧桿菌的相對豐富度，也會增加血液中Omega-3 多元不飽和脂肪酸的水平，進而對我們的健康有益，例如對心血管疾病和情感障礙有預防和治療作用。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸可以透過三種主要途徑減少發炎：

(1) 透過MAPK 和NF-κB 訊號傳導途徑介導免疫細胞激活，

(2) 減少引起發炎的前體的產生，以及

(3) 改變調節免疫細胞的機制。發炎相關基因的表達

Omega-3 多元不飽和脂肪酸是重要的脂質，可以透過緩解發炎反應，進而干擾與腫瘤發生和發展相關的許多病理過程。所以目前認為Omega-3 多元不飽和脂肪酸可以預防癌症，包括大腸癌、乳癌和攝護腺癌。

一項針對 68,109 名華盛頓居民的研究發現，Omega-3 多元不飽和脂肪酸的攝取可以降低了男性罹患大腸癌的風險，但對女性大腸癌則沒有顯著影響 。 另一項統合研究分析顯示Omega-3 多元不飽和脂肪酸中的EPA 和 DHA 的水平，會與大腸直腸癌的發生之間呈負相關。 然而，Omega-3 多元不飽和脂肪酸攝取量與大腸癌預防之間的關係仍存在爭議，對8,875 名患者的統合分析表明，Omega-3 多元不飽和脂肪酸往往會降低近端大腸癌的風險，但可能會增加遠端大腸癌症的風險。使用小鼠模型的研究表明，補充 EPA 可減少腫瘤的數量和大小並增加體重，這些變化與抑制 COX-2 和減少 β-連環蛋白核易位有關。

Omega-3 多元不飽和脂肪酸是可以抑制腫瘤生長並緩解炎症反應。一個可能的解釋是，腸道微生物群的調節可能有助於Omega-3 多元不飽和脂肪酸的防癌症特性。

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