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中老年人群维生素K2补充对相关血清标志物的影响

更新时间:2020-12-10 09:04点击:

  摘    要:
  
  目的 探讨维生素K2(vitamin K2, VK2)补充对血清VK2以及相关标志物的作用。方法 募集215名50~75岁的哈尔滨市居民为对象。采用随机数字表法将其分入安慰剂组(60例),低剂量组(79例)和高剂量组(76例)。安慰剂组服用安慰剂,低剂量组每日补充50μg的VK2,高剂量组每日补充90μg的VK2,为期1年。在干预前后采集空腹血清,检测VK2、γ-谷氨酰基羧化酶(γ-glutamyl carboxylase GGCX)、羧化骨钙素(carboxylated osteocalcin, cOC)、羧化不全骨钙素(undercarboxylated osteocalcin, ucOC)、羧化基质Gla蛋白(carboxylated matrix Gla protein, cMGP)以及羧化不全基质Gla蛋白(uncarboxylated matrix Gla protein, ucMGP)水平。结果 干预之后,与安慰剂组相比,VK2干预组的血清cOC水平上升(P<0.05),血清ucOC水平下降(P<0.05),血清VK2和cMGP水平呈上升趋势,但差异无统计学意义。结论 补充VK2对能够一定程度改善血清VK2以及相关血清标志物,但两个干预剂量的效果并未表现出显著的差异。[营养学报,2020,42(3):244-248]
  
  关键词:
  
  维生素K2 干预性研究 血清标志物 骨钙素
  
  维生素K2(vitamin K2,VK2)是脂溶性维生素,食物来源主要包括纳豆、奶酪等发酵食物,人体自身的肠道菌群也能生成VK2[1-2]。有报道,VK2主要作为γ-谷氨酰基羧化酶(γ-glutamyl carboxylase,GGCX)的辅酶发挥作用,具有改善骨质疏松[3]、抑制血管钙化等功能[4];补充VK2能够改善相关的血清学标志物水平[5-6]。此外,适宜的VK2摄入还与降低2型糖尿病、肝癌以及阿尔兹海默症的发生风险相关[7-9];反之,VK2营养不良也与这些慢性疾病的发生有关。尤其是老年人群,随着老龄化以及各种基础疾病发病率的升高,其发生VK2缺乏的风险更高[10]。VK2的功能多样,其应用前景十分可观。目前,VK2在日本以及西方国家得到较多的研究和应用[3],但国内关于VK2的研究和应用仍然较少,推荐剂量方面的证据仍然不足。因此,本研究采用随机对照试验,研究中老年人群补充VK2之后对血清VK2以及相关的血清标志物的作用,为VK2的应用提供一定的参考依据。
  
  1 对象与方法
  
  1.1 对象与分组
  
  从哈尔滨市居民中招募研究对象。纳入标准:年龄50~75岁,男女不限(女性已绝经)。排除标准:患有癌症、遗传性疾病、凝血异常相关疾病、胃肠道疾病、甲亢、精神病、中风、等疾病者;患有心、肝、肾等功能衰竭以及肢体残疾不能正常行走者;半年内服用对研究有影响的药物和补充VK2制剂者。共募集215例对象。本研究经哈尔滨医科大学伦理委员会审批,所有对象在被纳入本研究前均被告知研究目的、意义,自愿参加并签署知情同意书。
  
  本研究为随机对照试验,采用随机数字表法将受试者分为3组,给予安慰剂和两种不同剂量的VK2补充(补充的VK2具体亚型为MK-7)。于2018年10月开展基线调查,干预试验时间为2018年11月至2019年11月。
  
  1.2 内容与方法
  
  一般人口学信息调查:采用问卷调查方式收集受试对象的基本信息,包括年龄、性别以及疾病史等。测量受试对象的身高、体质量、腰围、体脂率等指标。
  
  干预方式:3组受试对象的干预方式如下:(1)安慰剂组:补充安慰剂;(2)低剂量组:补充50μg/d的VK2;(3)高剂量组:补充90μg/d的VK2。研究对象随机接受3种干预方式中的一种,干预时间为1年。本研究所使用的两种VK2剂量主要参考之前文献报道的对血清骨转化标志物有改善作用的剂量[6,11]。试验所用的两种剂量的VK2片和安慰剂(淀粉)均由广东双骏生物科技公司提供,其外观和气味无差别。
  
  血清学指标检测:采集对象空腹血样,分离血清进行检测。(1)血清VK2和GGCX(上海酶联)。(2)血清骨钙素:检测血清中的羧化骨钙素(carboxylated osteocalcin,c OC)和羧化不全骨钙素(undercarboxylated osteocalcin,uc OC,日本Takara)。(3)血清中的羧化基质Gla蛋白(carboxylated matrix Gla protein,c MGP)和羧化不全基质Gla蛋白(uncarboxylated matrix Gla protein,uc MGP,上海酶联。(1)(2)(3)均采用酶联免疫法。
  
  1.3 质控方法
  
  问卷调查质控:采用已检验过信度和效度的问卷[12]进行调查,由受过统一培训的调查人员对受试者进行一对一询问,最终问卷结果采用软件Epi Data 3.1双录入。
  
  血清学指标检测质控:严格按照试剂盒所要求的实验室温度以及操作步骤来完成。检测过程均由同一实验人员在相对集中的时间完成以减少操作误差,在同一酶标板中设置平行对照孔,不同酶标板设置批次间对照孔。c OC和uc OC板内变异系数<5%,板间变异系数<10%。c MGP和uc MGP板内变异系数<10%,板间变异系数<15%。
  
  药片服用质控:药片每两月发一次,要求受试者每日服用一次,服用时填写服用记录表。领取下一批药片时要求受试者携带本人的身份证、空瓶(包括未服的药片)以及服用记录表。建立微信群,提醒受试者按时服用药片并进行相应的营养宣导。此外,定期进行电话随访了解受试者药片服用情况。根据剩余药片和服用记录表计算受试者的药片服用率,服用率>90%者为依从性良好。
  
  1.4 统计学方法
  
  数据经审核后采用Excel 2007进行录入,SPSS 21.0进行统计学分析。计量数据用表示,采用单因素方差分析比较组间差异,LSD法进行两两比较,分类指标采用χ2检验比较。以P<0.05为差异有统计学意义。
  
  2 结果
  
  2.1 对象基本信息(表1)
  
  本研究共215名对象完成干预试验,各组间年龄、性别构成、身高、体重等基本信息均无统计学差异。
  
  2.2 干预前后血清VK2和GGCX的变化(表2)
  
  基线时,各组对象的血清VK2水平之间的差异无统计学意义(P>0.05)。经过1年的干预后,与安慰剂组相比,补充VK2的2个干预组的血清VK2水平有上升趋势,但差异无统计学意义。干预前后,各组血清GGCX水平之间的差异均无统计学意义。
  
  2.3 干预对血清VK2血清学标志物指标的影响(表3)
  
  基线时,各组血清c OC,uc OC,c MGP以及uc MGP的水平之间的差异均无统计学意义(均P>0.05)。经过1年的VK2干预,干预组对象血清c OC的水平均高于安慰剂组(P<0.001),且分别与安慰剂组比较,差异均有统计学意义(均P<0.05),两干预组之间的差异无统计学意义;干预组的血清uc OC水平有所下降(P=0.002),分别与安慰剂组相比,差异也均有统计学意义(均P<0.05),两干预组之间的差异无统计学意义。干预后,干预组的c MGP水平有上升的趋势,而uc MGP的变化无统计学意义。
  
  3 讨论
  
  本研究人群血清VK2为(1.14±1.21)nmol/L。欧洲的绝经后女性的血清VK2水平为(1.83±1.65)nmol/L[13]。在日本,日常摄入纳豆的中老年人群血清VK2水平为(5.26±6.13)ng/ml,而纳豆摄入较少的中老年人群血清VK2则较低,为(1.22±1.85)ng/ml[14]。本研究人群的血清VK2水平较低,一方面可能是由于膳食结构的差异,西方国家和日本的膳食中包含富含VK2的奶酪、纳豆等,另一方面也可能与检测方法不同有关,但提示本研究人群的中老年人VK2营养状况有待改善。本研究采用随机对照试验,通过给中老年个体补充VK2,观察其对血清VK2水平以及相关血清转化标志物的影响,并设置两种不同剂量来探索VK2补充的适宜剂量。结果显示,补充VK2能够改善血清骨转化标志物,血清VK2水平呈现出上升趋势,但两种剂量干预效果并未表现出差异。
  
  VK2是一种脂溶性维生素,其来源分为膳食和机体肠道菌群这两个途径,膳食中含量较高的主要是一些发酵食物,比如纳豆和奶酪,动物肝脏、肉类和鱼类产品也中含有较低含量的VK2,但其他食物来源的VK2可忽略不计[15]。根据文献报道,总膳食来源的VK中,VK2只占10%至25%[16]。在我国的膳食结构中,很少包含这类富含VK2的食物,而在本研究人群中,几乎没有个体日常食用这类食物。机体VK2的另外一个来源是肠道菌群,主要包括一些需氧、兼性和专性厌氧的菌种,包括放线菌、芽孢杆菌、拟杆菌等[1],但年龄、肥胖以及糖尿病等疾病会对肠道菌群活性产生影响,中老年人内源性生成的VK2会显著降低[17-18]。由于膳食来源不足以及内源性生成减少,中老年人发生VK2缺乏的风险会大大增加,容易处于亚临床缺乏[19],因此在中老年人群中,尤其是血清VK2水平较低的人群,通过服用营养补充剂来满足机体对VK2的需求是很有必要的[1]。本研究中,干预之后VK2水平变化虽未达到统计学意义,但呈现出上升趋势,可能是由于干预的两个剂量均较低,人群样本量较小以及血清VK2检测手段尚不成熟等原因造成。
  
  VK2虽然是脂溶性维生素,但是机体贮存一般很少。因此,机体中通过VK循环对其进行重复利用。VK循环包含了VK2循环以及GGCX发挥羧化作用这两个过程。VK2在醌还原酶等的作用下转化为VK2氢醌,成为GGCX的辅酶因子,辅助GGCX发挥羧化作用[2]。GGCX在人体组织中广泛表达,负责VK依赖蛋白的修饰和活化,包括骨钙素、基质Gla蛋白等[20]。GGCX选择性地与VK依赖蛋白和VK2氢醌结合,将VK依赖蛋白上的Glu残基羧化为Gla,从而使这些蛋白具有生物活性[21]。本研究结果显示,干预前后血清GGCX水平比较稳定,有利于补充的VK2进一步发挥生物学作用。
  
  对于骨质疏松和血管钙化,钙离子在这两种疾病的发生发展中起到很重要的作用,前者是骨组织钙离子的缺乏[22],后者是血管壁钙离子的异位沉积[23]。VK2有利于机体中钙离子的合理分布和应用,作为GGCX的辅酶,能够促进uc OC转化为c OC,后者能够结合钙离子将其转移到骨基质中从而促进骨质矿化,有利于骨密度的维持[5],此外,也能够羧化uc MGP,使其转化为c MGP,c MGP同样能够与钙离子结合,抑制软组织钙化,尤其是血管壁的钙化[24]。文献报道,正常成年人血清uc OC的水平约为1.5~5.0 ng/ml,c OC的水平约为14~46 ng/ml[25]。本研究人群的两种骨钙素的水平均较低,也能从侧面反映出机体VK2的营养有待改善。经过1年的VK2补充,试验组的c OC水平显著升高,uc OC也有所降低,提示补充VK2能够改善血清中的骨转化标志物,有利于钙离子向骨骼转运以及改善骨质疏松。但本研究中并未观察到c MGP和uc MGP水平的变化,可能是由于本研究应用的剂量对于改善血管钙化相关的标志物而言仍然较低,需要进一步的研究加以探索。
  
  目前,WHO推荐VK1摄入量为:女性,55μg/d;男性,65μg/d[2],但是关于VK2剂量推荐尚不明确。本研究参考之前研究应用的剂量[6,11],通过开展随机对照试验,对中老年人群补充VK2,剂量为50μg/d和90μg/d,观察到这两种剂量对血清VK2以及相关的血清学骨转化标志物均有一定的改善作用,这为VK2的实际应用提供了参考依据。但是,关于VK2补充的具体适宜剂量,本研究所涉及的样本量较小,区域也比较局限,仍需更大的样本量,涵盖区域更广泛的研究来进行探索。
  
  参考文献
  
  [1]Marles RJ,Roe AL,Oketch-Rabah HA.US Pharmacopeial convention safety evaluation of menaquinone-7,a form of vitamin K[J].Nutr Rev,2017,75:553-578.
  
  [2]Shearer MJ,Fu X,Booth SL.Vitamin K nutrition,metabolism,and requirements:current concepts and future research[J].Adv Nutr,2012,3:182-195.
  
  [3]Palermo A,Tuccinardi D,D'Onofrio L,et al.Vitamin Kand osteoporosis:myth or reality?[J].Metabolism,2017,70:57-71.
  
  [4]Geleijnse JM,Vermeer C,Grobbee DE,et al.Dietary intake of menaquinone is associated with a reduced risk of coronary heart disease:the Rotterdam Study[J].JNutr,2004,134:3100-3105.
  
  [5]Knapen MH,Drummen NE,Smit E,et al.Three-year low-dose menaquinone-7 supplementation helps decrease bone loss in healthy postmenopausal women[J].Osteoporos Int,2013,24:2499-2507.
  
  [6]Bruge F,Bacchetti T,Principi F,et al.Olive oil supplemented with menaquinone-7 significantly affects osteocalcin carboxylation[J].Br J Nutr,2011,106:1058-1062.
  
  [7]Habu D,Shiomi S,Tamori A,et al.Role of vitamin K2in the development of hepatocellular carcinoma in women with viral cirrhosis of the liver[J].JAMA,2004,292:358-361.
  
  [8]Tai N,Wong FS,Wen L.The role of gut microbiota in the development of type 1,type 2 diabetes mellitus and obesity[J].Rev Endocr Metab Disord,2015,16:55-65.
  
  [9]Vos M,Esposito G,Edirisinghe JN,et al.Vitamin K2 is a mitochondrial electron carrier that rescues pink1deficiency[J].Science,2012,336:1306-1310.
  
  [10]Booth SL.Vitamin K status in the elderly[J].Curr Opin Clin Nutr Metab Care,2007,10:20-23.
  
  [11]Knapen MH,Braam LA,Teunissen KJ,et al.Steady-state vitamin K2(menaquinone-7)plasma concentrations after intake of dairy products and soft gel capsules[J].Eur J Clin Nutr,2016,70:831-836.
  
  [12]李国强,李彦川,冯任南,等.基于网络的食物频率问卷信度和效度研究[J].哈尔滨医科大学学报,2014,000:376-380.
  
  [13]Klapkova E,Cepova J,Dunovska K,et al.Determination of vitamins K1,MK-4,and MK-7 in human serum of postmenopausal women by HPLC with fluorescence detection[J].J Clin Lab Anal,2018,32:e22381.
  
  [14]Kaneki M,Hodges SJ,Hosoi T,et al.Japanese fermented soybean food as the major determinant of the large geographic difference in circulating levels of vitamin K2:possible implications for hip-fracture risk[J].Nutrition,2001,17:315-321.
  
  [15]方瑞斌,雷泽,刘忠厚.维生素K2与骨健康[J].中国骨质疏松杂志,2013,19:191-198.
  
  [16]Beulens JW,Booth SL,van den Heuvel EG,et al.The role of menaquinones(vitamin K(2))in human health[J].Br J Nutr,2013,110:1357-1368.
  
  [17]Bleau C,Karelis AD,St-Pierre DH,et al.Crosstalk between intestinal microbiota,adipose tissue and skeletal muscle as an early event in systemic low-grade inflammation and the development of obesity and diabetes[J].Diabetes Metab Res Rev,2015,31:545-561.
  
  [18]O'Toole PW,Jeffery IB.Gut microbiota and aging[J].Science.2015;350:1214-1215.
  
  [19]Hirota T,Hirota K.Osteoporosis and intake of vitamins[J].Clin Calcium,2005,15:854-857.
  
  [20]Wu SM,Cheung WF,Frazier D,et al.Cloning and expression of the cDNA for human gamma-glutamyl carboxylase[J].Science,1991,254:1634-1636.
  
  [21]Berkner KL.The vitamin K-dependent carboxylase[J].Annu Rev Nutr,2005,25:127-149.
  
  [22]Rachner TD,Khosla S,Hofbauer LC.Osteoporosis:now and the future[J].Lancet,2011,377:1276-1287.
  
  [23]Kapustin AN,Davies JD,Reynolds JL,et al.Calcium regulates key components of vascular smooth muscle cell-derived matrix vesicles to enhance mineralization[J].Circ Res,2011,109:e1-12.
  
  [24]Evrard S,Delanaye P,Kamel S,et al.Vascular calcification:from pathophysiology to biomarkers[J].Clin Chim Acta,2015,438:401-414.
  
  [25]Theuwissen E,Magdeleyns EJ,Braam LA,et al.Vitamin K status in healthy volunteers[J].Food Funct,2014,5:229-234.

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