三種膳食油脂對人血清補(bǔ)體、細(xì)胞炎性反應(yīng)因子和趨化因子及其相關(guān)蛋白水平的調(diào)節(jié)作用及機(jī)制初探

王翼飛 麻微微 張淑華 何 電 余煥玲 肖 榮*

(1.首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，北京 100069；2.首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)實(shí)驗教學(xué)中心，北京 100069；3.首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)系，北京 100069)

自然界中油脂多種多樣，可供人類食用的膳食油脂種類繁多。大豆油(soybean oil，SO)，棕櫚液油(palm oil，PO)和可可脂(cocoa butter，CO)都是人們經(jīng)常食用的天然植物油脂。按飽和程度，天然油脂中的脂肪酸分為飽和脂肪酸、單不飽和脂肪酸和多不飽和脂肪酸。大部分植物油脂中不飽和脂肪酸的含量較高，如橄欖油含有83.08%的不飽和脂肪酸和16.87%的飽和脂肪酸。油脂中脂肪酸的飽和程度和含量對機(jī)體的炎性狀態(tài)有一定的影響[1]。有研究[2]顯示，分別以高飽和脂肪酸膳食、高單不飽和脂肪酸膳食和高多不飽和脂肪酸膳食進(jìn)行實(shí)驗，進(jìn)食2 h后，人血清細(xì)胞炎性反應(yīng)因子如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細(xì)胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、白細(xì)胞介素-6(interleukin-6， IL-6)水平上升，提示飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸均可能提高機(jī)體的炎性反應(yīng)。然而，有研究[3]顯示，與橄欖油相比，棕櫚液油和可可脂并不影響健康成人餐后血脂濃度，空腹血脂濃度以及細(xì)胞炎性反應(yīng)子如TNF-α、IL-1β、IL-6、白細(xì)胞介素8(interleukin-8，IL-8)、干擾素γ(interferon-γ)濃度，提示與橄欖油相比，棕櫚液油和可可脂并不引起機(jī)體炎性反應(yīng)狀態(tài)改變。鑒于目前已有研究結(jié)果尚存在爭議，本研究擬以棕櫚液油、可可脂和大豆油為受試的膳食油脂，觀察這3種膳食油脂對人群血清補(bǔ)體成分、細(xì)胞炎性反應(yīng)因子、趨化因子以及活性調(diào)節(jié)因子水平變化，進(jìn)一步探究膳食油脂脂肪酸的飽和程度對人群炎性反應(yīng)狀態(tài)的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究采用的是單盲、隨機(jī)、平行設(shè)計的試食試驗設(shè)計。首先根據(jù)棕櫚液油人群干預(yù)的相關(guān)研究的樣本量作為參考[3-6]，最大樣本量為每組32名。同時，采用PASS軟件估算樣本量，設(shè)定一類錯誤α=0.05，檢驗效能1-β=0.80，估算的樣本量為每組36名。根據(jù)樣本量估算，募集首都醫(yī)科大學(xué)在校師生(年齡20～40歲)108名，根據(jù)本研究的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，最終確定研究對象93名，受試者按體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)采用數(shù)字表法隨機(jī)分為棕櫚液油組、可可脂組和大豆油組，并且將性別和年齡匹配。本研究通過中國營養(yǎng)學(xué)會醫(yī)學(xué)倫理委員會倫理審查(批準(zhǔn)號：CNS2016001)。試驗正式開始前，所有受試者均簽訂知情同意書。

1)納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡在20～40歲，性別不限；BMI為18.5～23.9 kg/m2；無動脈粥樣硬化和高血壓疾病史；受試對象能夠理解本研究的內(nèi)容并自愿參加，簽訂知情同意書；受試對象需按試驗方案的要求進(jìn)食。

2)排除標(biāo)準(zhǔn)：肝功能異常(轉(zhuǎn)氨酶升高)/腎功能異常(肌酐升高)；有Ⅱ型糖尿病、癌癥、胃潰瘍病史；酗酒、藥物依賴、抽煙；服用降脂或降壓藥或補(bǔ)充劑；試驗期間有外出計劃者(例如出國、度假等)；對受試物過敏者；進(jìn)食膳食補(bǔ)充劑或正在進(jìn)行減肥計劃者；甲狀腺功能異常者；有便秘或其他排便問題者。

1.2 研究方案

本研究受試食用油脂分別為棕櫚液油、可可脂和大豆油。其中大豆油含有79.5%的不飽和脂肪酸和20.36%的飽和脂肪酸[7]，可可脂含有85.36%的飽和脂肪酸和15.47%的不飽和脂肪酸[2]，棕櫚液油含有49.9%的飽和脂肪酸和49.7%的不飽和脂肪酸[8]。受試者按照BMI、年齡和性別，采用數(shù)字表法隨機(jī)分為3組，每組31名。采用單盲法對受試者進(jìn)行膳食試驗，3組受試者每天進(jìn)食含有20 g棕櫚液油或大豆油或可可脂的主食(發(fā)糕、餅、棗糕、核桃酥)，其他菜品的烹調(diào)用油均為大豆油，脂肪供能比不超過膳食總能量的35%，要求受試者不改變?nèi)粘Ｉ詈惋嬍沉?xí)慣。受試者從周一到周五統(tǒng)一在首都醫(yī)科大學(xué)食堂指定窗口用餐，為期12周，周六、日自由進(jìn)餐，對受試者進(jìn)行膳食指導(dǎo)，保持健康的飲食習(xí)慣，不暴飲暴食，少吃高熱量食物。

1.3 檢查

1.3.1 空腹靜脈采血

在實(shí)驗開始的第0周和第12周對3組受試者進(jìn)行空腹靜脈采血，由校醫(yī)院具有資質(zhì)的護(hù)士采集肘靜脈血5 mL，檢測實(shí)驗前后血清補(bǔ)體成分(C3、C4)、細(xì)胞炎性反應(yīng)相關(guān)因子(TNF-α、IL-10)和趨化因子分泌的活性調(diào)節(jié)蛋白(secreted regulatory proteins，RANTES)水平。

1.3.2 實(shí)驗室檢查法

檢測血清補(bǔ)體C3和C4水平分別采用紫外-乳酸脫氫酶法和紫外蘋果酸脫氫酶法，所用試劑公司為英科新創(chuàng)(廈門)科技有限公司，所用儀器為日本奧林巴斯株式會社全自動生化儀AU480；檢測血清細(xì)胞炎性反應(yīng)因子TNF-α、IL-10、趨化因子RANTES水平所用的方法為酶聯(lián)免疫吸附測定法(enzyme linked immunosorbent assay，ELISA)，所用試劑公司為北京德易臨檢所，所用儀器為北京普朗DNM-9602G型酶標(biāo)分析儀、DNX-9620A型電腦洗板機(jī)。檢測步驟按照說明書，嚴(yán)格操作。

1.3.2 身體測量

實(shí)驗開始時在首都醫(yī)科大學(xué)校醫(yī)院進(jìn)行身高、體質(zhì)量、血壓、心率的檢測。身高和體質(zhì)量使用身高體質(zhì)量測量儀測定，血壓用電子血壓計測量，測量人員固定，減少系統(tǒng)誤差。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

1.5 質(zhì)量控制

所有研究者在熟悉項目方案的情況下參與，操作人員相對固定并經(jīng)過統(tǒng)一培訓(xùn)。身高、體質(zhì)量、血壓、心率嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)，由經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn)的人員進(jìn)行檢測。肌酐、細(xì)胞炎性反應(yīng)因子等生物化學(xué)指標(biāo)的檢測方法統(tǒng)一，嚴(yán)格按照說明書操作，血液樣本分離、保存、檢驗等過程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)范進(jìn)行。

2 結(jié)果

2.1 一般情況

本研究在首都醫(yī)科大學(xué)招募108名在校師生，其中有15名不符合本研究的納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，共納入受試者93名，分為可可脂組，棕櫚液油組和大豆油組，每組31名，試驗過程中，棕櫚液油組失訪2名，大豆油組失訪3名，共失訪5名。研究對象的基本特征見表1，各組BMI、收縮壓、舒張壓、心率差異均無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.303，P=0.280，P=0.726，P=0.850)。

表1 研究對象基本特征Tab.1 Basic characteristics of the objects of study

2.2 可可脂、棕櫚液油和大豆油對人血清補(bǔ)體成分C3、C4、細(xì)胞炎性因子TNF-α、IL-10、趨化因子RANTES濃度的影響

試驗前后，各組間補(bǔ)體成分C3(P=0.325)、C4(P=0.756)、炎性反應(yīng)因子TNF-α(P=0.323)、IL-10(P=0.956)、趨化因子RANTES(P=0.966)差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)，詳見圖1～3。

3組受試者自身實(shí)驗前后比較，3組受試者血清補(bǔ)體C3(P=0.000，P=0.000，P=0.000)、C4(P=0.001，P=0.000，P=0.008)水平均降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P<0.05，圖1)；除可可脂組，棕櫚液油組(P=0.000)和大豆油組(P=0.004)受試者血清TNF-α水平降低(P<0.05，圖2A)；只有大豆組受試者血清IL-10水平升高(P=0.023，圖2B)，其他各組實(shí)驗前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.178，P=0.104)；3組受試者血清RANTES水平實(shí)驗前后差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P=0.534，P=0.337，P=0.425)(圖3)。

圖1 3種油脂實(shí)驗前后受試者血清補(bǔ)體成分C3、C4水平變化 Fig.1 Levels of serum C3 and C4 before and after three kinds of dietary oils treatment in healthy subjects

圖2 3種油脂實(shí)驗前、后受試者血清TNF-α、IL-10濃度變化Fig.2 Levels of serum TNF-α and IL-10 before and after three kinds of dietary oils treatment in healthy subjects

圖3 3種油脂實(shí)驗前后受試者血清RANTES水平變化Fig.3 Levels of serum RANTES before and after three kinds of dietary oils treatment in healthy subjects

3 討論

本研究的3種膳食油脂分別為大豆油、棕櫚液油和可可脂。大豆油的不飽和脂肪酸含量最高，飽和脂肪酸含量最低；而可可脂的不飽和脂肪酸含量最低，飽和脂肪酸含量最高。有研究[9-10]證明，油脂能夠引起與炎性反應(yīng)相關(guān)的因子如炎性因子水平的改變，從而對機(jī)體的炎性狀態(tài)產(chǎn)生影響。

在補(bǔ)體系統(tǒng)中，補(bǔ)體成分C3(complement component 3，C3)和補(bǔ)體成分C4(complement component 4，C4)是與炎性反應(yīng)關(guān)系密切的非特異性免疫因子[11]。目前國內(nèi)外關(guān)于棕櫚液油，可可脂和大豆油對機(jī)體補(bǔ)體成分水平的影響，暫無相關(guān)的報道。本研究發(fā)現(xiàn)，食用棕櫚油液油、可可脂和大豆油12周后，受試者血清補(bǔ)體成分C3、C4水平均顯著下降，這提示，盡管棕櫚液油、可可脂和大豆油在飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量上不同，但3種植物油脂均降低了血清補(bǔ)體成分C3、C4、的水平，在一定程度上，降低了機(jī)體非特殊免疫反應(yīng)能力，從而減少由補(bǔ)體成分C3、C4誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)。

細(xì)胞炎性因子TNF-α、IL-10是與炎性反應(yīng)關(guān)系密切的炎性因子[12-13]。Teng等[2]研究發(fā)現(xiàn)，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸均可能增強(qiáng)機(jī)體的炎性反應(yīng)，分別以高飽和脂肪酸膳食和不飽和脂肪酸膳食對人群進(jìn)行實(shí)驗，發(fā)現(xiàn)進(jìn)食2 h后，受試者血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平均有輕微上升，但飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸兩組受試者血清TNF-α、IL-1β、IL-6水平組間差異無統(tǒng)計學(xué)意義(P>0.05)。然而，Voon等[3]以20～40歲的健康馬來西亞人(包含男性和女性)為研究人群，采用隨機(jī)交叉飲食設(shè)計進(jìn)行膳食實(shí)驗，研究結(jié)果表明，與橄欖油相比，棕櫚液油、可可脂組健康成人血清TNF-α水平?jīng)]有顯著性變化；Teng等[14]也有相似研究發(fā)現(xiàn)，以棕櫚液油、橄欖油和豬油對健康男性進(jìn)行實(shí)驗后，人血清TNF-α水平?jīng)]有顯著性變化，這提示油脂中脂肪酸的飽和程度對機(jī)體的炎性反應(yīng)狀態(tài)沒有顯著影響。由此看來，膳食油脂對機(jī)體炎性反應(yīng)因子水平的作用尚存在爭議，仍然需要進(jìn)一步研究和探討。

本研究結(jié)果表明，實(shí)驗前后，棕櫚液油組和大豆油組受試者血清TNF-α水平顯著性降低；大豆油組受試者實(shí)驗后血清IL-10水平顯著性升高，棕櫚液油組和可可脂組實(shí)驗前后沒有顯著性變化；這提示棕櫚液油和大豆油可能在一定的程度上抑制機(jī)體炎性反應(yīng)，減輕機(jī)體炎性反應(yīng)損傷。此外，本研究發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗后，大豆油組受試者血清TNF-α水平不僅有顯著性下降，而且血清IL-10水平有顯著性降低；這提示，大豆油抑制機(jī)體炎性反應(yīng)的作用更加明顯。補(bǔ)體成分C3增加促炎因子如IL-6和TNF-α的產(chǎn)生，增強(qiáng)炎性反應(yīng)，從而吸引和活化更多的白細(xì)胞[15-16]。因此，受試者血清TNF-α濃度的改變可能與血清補(bǔ)體成分C3水平的降低有關(guān)。

正常T細(xì)胞表達(dá)和分泌的RANTES與受體相結(jié)合，可產(chǎn)生多種生物學(xué)效應(yīng)，如炎性反應(yīng)應(yīng)答、細(xì)胞防御、信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和應(yīng)激反應(yīng)等[17-18]。目前國內(nèi)外關(guān)于棕櫚液油，可可脂和大豆油對機(jī)體RANTES水平的影響，暫無相關(guān)的報道。膳食油脂對機(jī)體RANTES水平及炎性反應(yīng)狀態(tài)的影響，還需進(jìn)一步研究和探討。本研究發(fā)現(xiàn)，受試者食用棕櫚液油、可可脂和大豆油前后，血清RANTES水平?jīng)]有顯著性變化，這提示盡管棕櫚液油、可可脂和大豆油在飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸含量上不同，但這3種膳食油脂均未引起人血清RANTES濃度的，油脂中脂肪酸的飽和脂肪酸和不飽和脂肪含量的不同可能不會引起機(jī)體血清RANTES水平的改變及其誘導(dǎo)的炎性反應(yīng)。但本研究未觀察到3種油脂實(shí)驗前后，受試者血清RANTES濃度顯著性變化可能與樣本量有限有關(guān)。本研究受試者實(shí)驗前后血清RANTES水平?jīng)]有顯著變化的原因，也可能是與實(shí)驗后，受試者血清炎性反應(yīng)因子TNF-α水平的降低有關(guān)，因為有文獻(xiàn)[18]顯示，RANTES 來源廣泛，主要由CD8+T細(xì)胞、上皮細(xì)胞、成纖維細(xì)胞和血小板分泌，而多數(shù)組織在炎性因子或病毒感染的刺激下可釋放RANTES。由此推斷，試驗后，由于受試者血清TNF-α水平的降低，從而減少TNF-α對釋放T細(xì)胞的刺激，導(dǎo)致RANTES的分泌變化不大，致使實(shí)驗前后血清RANTES水平維持平穩(wěn)狀態(tài)。

綜上，本研究表明，棕櫚液油、可可脂和大豆油對人體炎性反應(yīng)均有一定的抑制作用，體現(xiàn)在3種油脂均引起了人血清補(bǔ)體成分C3、C4濃度的下降；其中，棕櫚液油和大豆油還可降低人血清TNF-α濃度，此外，大豆油還引起了人血清抗炎性反應(yīng)因子IL-10濃度的升高。因此，與棕櫚液油和可可脂相比，大豆油抑制機(jī)體的炎性反應(yīng)的效果更加顯著。但是，棕櫚液油、可可脂和大豆油對機(jī)體炎性狀態(tài)的抑制作用機(jī)制，還需進(jìn)一步研究和探討。

致謝:感謝中國營養(yǎng)學(xué)會對本研究的支持；感謝本論文其他作者對本研究的幫助與指導(dǎo)；感謝本研究團(tuán)隊首都醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系周催老師、呂晨艷老師和安宇博士對本研究的協(xié)助。

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