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不同剂量花色苷补充改善血脂异常患者的血脂水平

更新时间:2020-11-26 08:51点击:

  摘    要:
  
  目的 评价不同剂量的花色苷对血脂异常人群血脂相关指标的影响。方法 176例血脂异常志愿者作为研究对象(对象),按照年龄、性别随机分配进入4个组,分别为安慰剂组(n=46)、40 mg/d花色苷组(n=45)、80 mg/d花色苷组(n=42)和320mg/d花色苷组(n=43)。对象每天早餐和晚餐后各口服胶囊2粒,共服用12 w。测定干预前以及干预12w的血脂、血糖相关指标、肾功能和肝功能相关指标的水平。结果 相比安慰剂组,对象经口服320mg/d花色苷提取物胶囊12 w后,LDL-C降低了6.6%(P<0.01), non-HDL-C降低了6.4%(P<0.01),TC/HDL-C降低了5.7%(P<0.01),LDL-C/HDL-C降低了7.5%(P<0.01),HDL-C升高1%(P <0.01)。经线性趋势检验:LDL-C (P=0.046)、nonHDL-C (P=0.022)、TC/HDL-C (P=0.003)、LDL-C/HDL-C (P=0.001)的降低与花色苷摄入(40320mg/d)呈现明显的剂量相关性。其余指标未见明显变化。结论 12w随机对照干预试验表明,320mg/d花色苷的摄入可以有效改善对象的血脂水平,且花色苷在40320 mg/d的降脂作用存在明显的剂量效应关系。花色苷提取物或富含花色苷食物的摄入或可以成为心血管疾病预防的一个重要措施。[营养学报,2020,42(2):122-129]
  
  关键词:
  
  花色苷 血脂异常 剂量效应关系
  
  心血管疾病(CVD)已成为威胁我国居民健康的主要疾病[1]。而血脂异常作为心血管疾病的主(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)和非高密度脂蛋白胆固醇(non high density lipoprotein cholesterol,non-HDL-C)升高,高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)降低,均可增加CVD发病危险。血脂对于心血管疾病的预防有着十分重要的意义。目前降低血脂的一线药物主要是他汀类,但是部分患者不耐受,存在肌溶解、肝酶升高等副作用[4]。因此,开发天然植物化学物用于改善血脂水平有良好的前景。
  
  花色苷是存在于植物体内的水溶性色素,除赋予植物性食品鲜艳的色彩外,还具有多种生物活性[5]。过去已有多项大型流行病学研究证实了花色苷摄入与心血管疾病风险呈明显负相关[6-9]。一些研究也表明,富含花色苷的食物或者花色苷提取物有降低血脂水平[10-12]、抗炎[13]、抗氧化[14]及改善内皮细胞功能[15]等。本课题组先前的人群干预研究[16]也证实,服用320 mg/d花色苷提取物胶囊12 w,可降低LDL-C、升高HDL-C。此外,有动物实验报道[17]蓝莓中提取的花色苷干预6 w后可降低仓鼠总胆固醇水平,并呈现明显的剂量依赖性。
  
  虽然已有大量证据表明花色苷可改善血脂,但是仍缺乏人群中花色苷调控血脂的剂量-效应关系的报道。本研究对血脂异常者进行一项为期12 w的试验,旨在探讨人群中花色苷对血脂改善作用的剂量效应关系,为确定预防心血管疾病的适宜花色苷摄入量提供科学依据。
  
  1 资料与方法
  
  1.1 一般资料
  
  在2018年3月~2019年5月,在广州市越秀区三家街道社区卫生服务中心,通过粘贴海报、医院微信公众号宣传、家庭医生宣传等方式,招募自愿参加者为研究对象。纳入标准为符合我国血脂异常防治对策专题组所制定的“血脂异常防治建议”对于原发性高脂血症诊断标准[18]中的2项或2项以上:血清TC≥5.20 mmol/L,血清甘油三酯(triglycerides,T G)≥1.70 mmol/L,LDL-C≥3.12 mmmol/L,HDL-C≤0.91 mmol/L;要危险因素之一,其患病率也在不断攀升。已有前瞻性队列研究[2-3]结果显示,血清总胆固醇年龄在35~70岁之间;饮食规律且半年内无服用降血脂药物的广州市常住居民。排除标准:各种严重的慢性疾病、恶性肿瘤或肝肾功能不全;试验前半年内患有急慢性感染性疾病、外伤或手术;正在或曾经进行激素治疗的患者;近半年内曾服用过降血脂药物者;孕妇和哺乳期妇女。本研究已通过中山大学公共卫生学院生物医学研究伦理审查委员会批准[伦理号为:中大公卫医伦(2019)第134号]。所有对象均签署知情同意书。
  
  1.2 方法
  
  1.2.1随机分组方法:
  
  采用随机对照双盲试验方法,按照性别和年龄将对象随机分为4组,分别为安慰剂组及3个剂量组:40、80、320 mg/d花色苷。花色苷胶囊及安慰剂胶囊(Medox®)均由挪威Medpalett AS公司提供。花色苷胶囊除含有40 mg或者80 mg花色苷外,还含有普鲁兰、麦芽糊精和柠檬酸(每粒胶囊含4%,有助于保持花青素的稳定性),而安慰剂胶囊只含有普鲁兰和麦芽糊精,所有胶囊包装相同。已有文献详细报道过胶囊中的各花色苷成分及相对含量[16]。由不参与本项目的第三方工作人员对参与者进行随机分组,不同剂量组以A、B、C和D表示。
  
  1.2.2干预方法及样本收集:
  
  对象在每天早餐及晚餐后0.5 h各服用2粒胶囊。40 mg/d花色苷组服用1粒40 mg花色苷胶囊和3粒安慰剂胶囊;80 mg/d组服用1粒80 mg花色苷胶囊和3粒安慰剂胶囊;320 mg/d组服用4粒80 mg花色苷胶囊。试验期为12w,在第0、6、12 w时跟踪对象进行随访,进行体格检查、3d 24h膳食调查、收集空腹静脉血及粪便、尿液样本。在第0、2、5、10 w领取下一阶段的胶囊,并准确记录上次派发胶囊的剩余数量,以评估对象的依从性。要求所有纳入对象在干预期间保持原有的饮食习惯和生活方式不变,不增加富含花色苷食物的摄入。
  
  1.2.3检测指标:
  
  在0、6、12 w采集对象空腹静脉血,检测对象的血常规、肝功能、肾功能指标以及血脂、血糖水平。主要观察血脂指标,包括TC、TG、HDL-C、LDL-C,以及计算的非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-C)、TC与HDL-C比值以及LDL-C与HDL-C比值。其他观察指标为血糖相关指标以及血常规指标、肝功能、肾功能指标。非高密度脂蛋白胆固醇(non-HDL-C)=TC-HDL-C、胰岛素耐受的体内稳态模式指数(HOMA-IR)=空腹血糖水平(FBG,mmol/L)×空腹胰岛素水平(FINS,μU/ml)/22.5。
  
  1.3 统计学处理
  
  先前研究显示[15]服用320 mg/d花色苷可以使LDL-C水平下降0.034 mmol/L,基于这个结果,α和β分别取0.05和0.80,计算样本量至少为每组38人。考虑到10%的失访率,计算样本量至少为每组43人。共有169名完成12w试验且依从性良好的参与者数据纳入最后分析。
  
  用SPSS 20.0统计学软件进行数据分析,计数资料组间比较采用χ2检验,计量资料以±s表示,多组间比较采用单因素方差分析,两两比较采用LSD-t检验。组内干预前后比较采用配对样本t检验。用线性回归模型进行趋势检验。P<0.05为差异有统计学意义。
  
  2 结果
  
  2.1 研究对象基本情况(表1)
  
  对所有对象0 w及12 w的3 d 24 h膳食问卷结果进行分析,四组间各项营养素摄入水平包括花色苷的摄入水平无显著差异,组内干预前后各项营养素摄入水平无显著变化,各项营养素干预前后变化值在各组间亦无显著差异,且花色苷摄入水平较低(表2)。
  
  2.2 花色苷对血脂水平的影响(表3)
  
  四组参与者的TC、TG、LDL-C、HDL-C、non-HDL-C、TC/HDL-C及LDL-C/HDL-C水平在干预前比较差异均无统计学意义(P>0.05)。干预12w后,与安慰剂组相比,40mg/d花色苷组各项指标差异均无统计学意义,80mg/d组可见TC/HDL-C降低2.3%(P=0.011),LDL-C/HDL-C降低2.7%(P=0.005),320mg/d组在12w干预之后可见血脂水平明显改善,LDL-C降低6.6%(P=0.018),non-HDL-C降低6.4%(P=0.006),TC/HDL-C降低5.7%(P<0.001),LDL-C/HDL-C降低7.45%(P<0.001),HDL-C升高1.0%(P<0.001)。并且趋势检验结果可见,花色苷的摄入与血脂改善之间显示出明显的剂量-效应关系,LDL-C(P=0.046)、non-HDL-C(P=0.022)、TC/HDL-C(P=0.003)、LDL-C/HDL-C(P=0.001)。
  
  2.3 花色苷对血糖水平的影响(表4)
  
  各组干预前后、各剂量组与安慰剂组之间,FBG、FINS、HbA1c、HOMA-IR差异均无统计学意义(P>0.05)。
  
  2.4 花色苷对肝、肾功能的影响(表5)
  
  各组干预前后、各剂量组与安慰剂组之间,各项肝功能、肾功能指标差异均无统计学意义(P>0.05)。
  
  2.5 花色苷对血常规检查结果的影响(表5)
  
  各组干预前后、各剂量组与安慰剂组之间,各项血常规指标差异均无统计学意义(P>0.05)。
  
  3讨论
  
  本研究是首次采用不同剂量的花色苷提取物胶囊进行干预的随机、双盲、安慰剂对照的人群试验研究,纳入了血脂偏高但未服用降脂药的居民,旨在观察花色苷补充与血脂改善之间的剂量效应关系。本研究结果显示,12 w的花色苷补充呈剂量依赖方式改善LDL-C水平,以及non-HDL-C、TC/HDL-C、LDL-C/HDL-C比值,且在三个剂量组中,320 mg/d花色苷组可以观察到最明显的血脂改善。在80mg/d花色苷组也可见non-HDL-C、TC/HDL-C、LDL-C/HDL-C有所改善。本试验显示,对象的血常规、肝功能、肾功能等各项指标均在正常范围内[19],且干预后差异均无统计学意义。在此前已有试验利用了更高剂量的花色苷(如640 mg/d[20]和668 mg/d[21]),亦证实了花色苷的安全性和无毒性。由此可推测,本试验所用剂量的花色苷胶囊连续服用12w对人体无明显不良反应,安全性有保证。本研究结果可为血脂异常人群通过食用富含花色苷的食物辅助改善血脂水平提供一定科学依据。
  
  一些研究分析了人群花色苷摄入量与健康效益的关系。Cassidy等[22]通过对93600名25~42岁的女性的长达18年的随访数据分析发现,花色苷的摄入与心肌梗塞危险性呈负相关关系,每15mg花色苷摄入量的增加可以减少17%的危险性。McCullough等[23]通过对癌症预防研究II营养队列中的30180名男性和60289名女性的数据进行分析,花色苷的摄入量与调整年龄的CVD死亡率呈现明显的负相关关系。本研究首次观察了花色苷改善血脂异常患者血脂水平的量效关系,为合理利用植物化学物改善血脂或代谢性疾病提供了科学依据。
  
  大量的研究报道了花色苷调节血脂的机制研究。在载脂蛋白E(apolipoprotein E,Apo-E)基因敲除的小鼠饲料中添加花色苷单体矢车菊素-3-葡萄糖苷(Cy-3-G)(0.06%w/w)[24],喂养12w后发现花色苷Cy-3-G可以抑制主动脉窦斑块的形成,降低高胆固醇血症,上调肝脏胆固醇7α-羟化酶(CYP7A1)表达,促进粪便胆汁酸排出。亦有研究表明[25],花色苷(Cy-3-G)可以通过激活AMPK-ACC-CPT-I信号通路,促进HepG2细胞脂肪酸的氧化,从而改善体内脂肪积聚。Xia等[11]研究显示,花色苷可以通过激活PPARγ-LXRα-ABCA1信号通路,诱导小鼠腹腔巨噬细胞的胆固醇流出。也有研究团队[26]在雄性小鼠饲料中添加黑米中提取的Cy-3-G,其可以通过调节肝脂酶(苹果酸酶和葡萄糖-6-磷酸脱氢酶))的活性来改善高脂饮食诱导的高脂血症。Guo等[27]研究显示,花色苷通过调节FoxO1介导的脂肪甘油三酯脂肪酶(ATGL)转录,从而抑制脂肪细胞脂解,减少了游离脂肪酸和甘油从脂肪细胞释放。这些研究提示,花色苷主要是通过影响机体脂质的合成及分解等途径改善血脂水平。
  
  然而,40 mg/d花色苷干预12 w后,血脂及血糖相关指标未见有统计学意义的差异。Hollands等[28]利用500 ml/d血橙果汁(含花色苷50mg)对向心性肥胖人群进行为期28 d干预,也未显示血糖、血脂水平有显著变化,这可能是因为食物成分的干预难以在短期内达到显著的效果。但是根据Mink等[8]对34 492名爱荷华州妇女健康研究(Iowa Women’s Health Study)的绝经妇女长达16年的随访数据分析,0.2 mg/d的花色苷长期摄入可以减少全因死亡率及心血管疾病死亡率,提示:低剂量花色苷的长期摄入可能存在一定的心血管保护作用。
  
  近期有研究指出[29],当non-HDL-C水平超过2.6 mmol/L时(低于中国指南建议的理想水平<3.4 mmol/L),动脉粥样硬化性心血管疾病(ASCVD)风险随之升高,且会随时间的推移持续升高。12w的80 mg/d花色苷补充虽没有带来LDL-C、TC指标的明显降低,但non-HDL-C、TC/HDL-C和LDL-C/HDL-C有显著降低。因此,本研究结果提示每天摄入80mg花色苷对改善血脂异常、预防心血管疾病具有积极的作用。
  
  鉴于在干预过程中无法完全排除参与者日常膳食中花色苷的影响,故在干预其间,要求所有参与者被要求保持原有饮食习惯不变,不增加富含花色苷的蔬果摄入。各组参与者在0 w和12 w时均进行了3 d 24 h膳食问卷调查,结果显示各组间花色苷日均摄入量无显著性差异,且花色苷摄入量较低。据此,可以忽略日常膳食中花色苷摄入对本研究结果的影响。
  
  本研究未在收集的血样中测定花色苷或其代谢物的水平,这可能会导致依从性的估计不准确。这是由于花青素半衰期较短(4h)[30],而服用胶囊的推荐时间为餐后0.5 h,故禁食8h后收集的血样中花色苷含量几乎完全清除,无法检测。
  
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