達能營(yíng)養中心第六屆學(xué)術(shù)研討會(huì )論文集
朱翠鳳 張帆 郭松超 徐曉燕1 戴雅麗1 韓令川1 藍薇1
廣東深圳市北京大學(xué)深圳醫院營(yíng)養科，深圳 518036
摘要： 目的 探索不同劑量的大豆異黃酮和VC、VE混合干預物對T2DM病人糖負荷后血液中黏附分子表達的影響。方法 篩選出120名已確診的T2DM人，隨機分入非干預組(B組)、低劑量(C組)、中間劑量(D組)和高劑量(E組)的大豆異黃酮和VC、VE混合干預物組，與正常對照組(A組)比較，同時(shí)進(jìn)行OGTT，觀(guān)察不同研究對象糖負荷后餐前和餐后1h、2h、4h、6h血液中黏附分子表達的影響。結果 OGTT過(guò)程中，A組、B組和C組血液中ICAM-1、E-selectin都顯著(zhù)增高，而D組、E組廢除了這種現象，兩組間無(wú)顯著(zhù)差異。結論 高血糖可產(chǎn)生過(guò)氧化壓力而引起血液中ICAM-1、E-selectin的過(guò)度表達。由150mg大豆異黃酮和500mg VC、400IU VE組成的混合干預物，可作為T(mén)2DM人群以防治AS等并發(fā)癥為目的的適宜攝入量。
關(guān)鍵詞： 動(dòng)脈粥樣硬化 抗氧化劑 大豆異黃酮 VC VE 黏附分子
Effects of antioxidant on the expression of adhesion molecule
in Type 2 Diabetes Mellitus
Zhang Fan, Zhu CuiFeng, Guo SongChao, Xu XiaoYan, et.al
Peking University Shenzhen Hospital, Dept. of Endocrinology, Shenzhen 518036
Abstract: Objective To investigate the effect of different dosages of antioxidant (Isoflavone, Vitamin C and E) on the expression of adhesion molecules in Type 2 Diabetes Mellitus (T2DM) patients. Method Forty diagnosed T2DM patients were randomly divided into zero dosage (B) group, low dosage (C)group, medium dosage (D)group and high dosage (E) group with mixture of soy isoflavone vitamin C and vitamin E, comparing with normal blood glucose control (A) group, taking OGTT, to observe the effect on expression of adhesion molecules during the OGTT procedure of fasting and postprandial 1h, 2hrs, 4hrs and 6hrs, respectively. Result During OGTT, sICAM-1 and E-selectin were found increased in group A, B and C, but not in group D or E (P<0.05). Conclusion Hyperglycemia can induce the over-expression of sICAM-1 and E-selectin due to oxidant. It was recommended to prevent T2DM complications such as atherosclerosis with the mixture at the dosage of 150mg soy isoflavone and 500mg vitamin C and 400 IU vitamin E.
Key words: Atherosclerosis antioxidant soy isoflavone, Vitamin C Vitamin E adhesion molecules
糖尿病（Diabetes mellitus， DM）合并動(dòng)脈粥樣硬化病(Atherosclerosis，AS)是導致T2DM致殘、致死的首要原因［1］，由于A(yíng)S發(fā)病機理復雜，目前尚無(wú)理想的方法來(lái)根治AS病變。過(guò)氧化壓力是一個(gè)普遍認可的糖尿病并發(fā)癥的病理因素[2]，內皮細胞受到高血糖產(chǎn)生的過(guò)氧化壓力等刺激后，可溶性細胞粘附分子-1（sICAM-1）、E選擇素（E-selectin）等黏附分子(Adhesion Molecules AMs)的表達增加。
大豆及其制品可降低血清膽固醇、LDL、VLDL，改善DM癥狀，并抑制動(dòng)脈粥樣硬塊的形成。這主要歸功于大豆中被稱(chēng)為異黃酮(isoflavone)的物質(zhì)，其中金雀黃素(genistein,G)與大豆苷原(daidzein,D)是最主要的兩種，G和D的抗氧化功能是近年研究的熱點(diǎn)，但小劑量的異黃酮只表現出對藥物代謝和抗氧化酶很弱的誘導作用，且單獨給予異黃酮的抗氧化作用很微弱[10]。Wahlquist MT等[11]研究發(fā)現:補充攝入含異黃酮的食物其抗氧化效果比單獨補充抗氧化劑的效果要好。可能與大豆異黃酮與食物中其它抗氧化劑的協(xié)同作用有關(guān)。本研究用大豆異黃酮和天然食物中廣泛存在的抗氧化劑VC和VE協(xié)同作用，觀(guān)察不同劑量的大豆異黃酮和VC、VE混合干預物對T2DM病人糖負荷后血液中黏附分子表達的影響。探索一種優(yōu)化的組合達到有效的預防或延緩DM并發(fā)AS的效果。
1 材料與方法
1.1 對象選擇
1.1.1 北京大學(xué)深圳醫院內分泌科的門(mén)診、住院T2DM病人，入選標準為：(1)30~80歲的男、女性。(2)按WHO（1999年）診斷標準確診為2型糖尿病患者。(3)無(wú)肝、腎疾病，無(wú)胃腸手術(shù)史和嚴重影響脂肪吸收的疾病。(4)不吸煙或近每日吸煙量不超1包且吸煙史不超過(guò)5年。(5)近兩周膳食脂肪占供熱比不超過(guò)40%。(6)飲食加口服降糖藥治療，近4周用于降糖藥物種類(lèi)和劑量不變。(7)近1個(gè)月內未進(jìn)行降血脂治療。
1.1.2 正常對照組：健康自愿者無(wú)糖尿病、高血壓病、高脂血癥等疾病病史和家族史，年齡30~80歲，男女各半。
1.2 實(shí)驗分組
按性別、年齡將研究對象分層，每層內按體重指數（body mass index, BMI）將研究對象分為BMI＜24和BMI≥24[12] 兩組，并在年齡、性別、BMI分層的基礎上，按入院順序，隨機將糖尿病人研究對象分為四個(gè)不同劑量混合干預物組(或空白組)。旨在保證各組間年齡、性別、體重的可比性。
分組：A組：正常對照組：只進(jìn)行OGTT試驗。
B組：糖尿病人非干預組：只進(jìn)行OGTT試驗。
C組：糖尿病人OGTT+低劑量混合干預物組(Isoflavone 50mg、VC 100mg、VE 50IU)。根據我國營(yíng)養學(xué)會(huì )向健康人群推薦的膳食營(yíng)養素參考攝入量[13]而設計。
D組：糖尿病人OGTT+中間劑量混合干預物組（Isoflavone 150mg、VC 500mg、VE 400IU）。參照文獻資料，根據我國營(yíng)養學(xué)會(huì )制定的適宜攝入量（AI），結合中國居民的膳食結構而設計[13]。
E組：糖尿病人OGTT+高劑量混合干預物組（Isoflavone 300mg、VC 1000mg、VE 800IU）。根據文獻資料，結合中國營(yíng)養學(xué)會(huì )提出的各種營(yíng)養素的可耐受最高攝入量（UL）而設計的[13]。
1.3 體格測量：用統一的方法測量身高、體重、腰圍、臀圍、計算研究對象的體質(zhì)指數（BMI）和腰臀比值。
1.4 OGTT試驗：
1.4.1 膳食原則及內容：試驗前：試驗前3天食用碳水化合物量≥300g /d，并排除重體力活動(dòng)，情緒激動(dòng)，升糖藥物等干擾因素。試驗前一天晚餐后禁食（10~12 h）直至翌日早晨試驗。試驗日：試驗日早晨食用特制的2兩饅頭一個(gè)（用富強面粉100g制成，含碳水化合物75g，進(jìn)食時(shí)間不超過(guò)15min）。
1.4.2 受試對象：A、B、C、D、E組分別進(jìn)食特制的2兩饅頭后，再同時(shí)進(jìn)食不同劑量的混合干預物（或空白）。
1.4.3 地點(diǎn)：北京大學(xué)深圳醫院內分泌科病房。
1.5 血樣采集及預處理。
分別于餐前和餐后1h、2h、4h、6h從前壁靜脈采血，采血量每次3~5ml。所采血樣分別放入已預冷的加有Na2EDTA（1.4mg/ml）的無(wú)菌試管，立即置于冰水中保存。并于1h 內分離血漿分裝后置于-20℃冰凍保存集中檢測。
1.6 檢測指標和試劑：
sICAM-1和E-selectin測定：采用北美晶美生物工程公司生產(chǎn)的ELISA試劑盒，用美國Rayto2100全自動(dòng)酶標儀檢測；
血脂、血糖、糖基化血清蛋白測定：用日本OLYMPUS AUTO640全自動(dòng)生化分析儀檢測。
1.7 統計分析
用SPSS 10 For Windows 軟件包建立數據庫并進(jìn)行處理分析。取單變量頻數分布分析、列聯(lián)表分析，用廣義線(xiàn)性模型進(jìn)行組間比較，采用最小極差法(LSD)進(jìn)行兩兩比較。所有檢驗的顯著(zhù)性水平設在α=0.05。
2 結果
2.1 鑒于年齡、性別構成和體重指數的影響，本研究分組時(shí)對年齡、性別構成和體重指數這三個(gè)因素進(jìn)行了控制，各組間均無(wú)明顯差異(P>0.05)（見(jiàn)表1.1）。四組DM的病情及血糖、血脂控制情況也無(wú)明顯差異(P >0.05)，但空腹血糖(FBG)、糖基化血清蛋白(GSP)都高于正常對照組(v<0.05),血脂指標中HDL-c比正常人偏低(P <0.05)。（見(jiàn)表2）
表1. 各組對象的一般情況 ( x±s)
注：@表示用列聯(lián)表分析，其余用ONE—way ANOVA分析，NS表示組間差異無(wú)顯著(zhù)性。
表2. 各組對象的臨床情況(x±s)
|
項目 |
A 組 |
B組 |
C組 |
D組 |
E組 |
P |
|
例數 |
15 |
15 |
15 |
15 |
15 |
NS |
|
糖尿病病程（月） |
0.00 ±0.00 |
45.30±21.9**A |
36.12±36.32**A |
31.38±38.74**A |
56.67±53.90**A |
0. 018 |
|
空腹血糖（mmol/L） |
5.06 ±0.46 |
10.22±3.08*A |
10.02±3.81 |
9.24±3.45 |
10.48±3.57*A |
NS |
|
糖基化血清蛋白 |
163.20±30.48 |
232.50±108.98 |
214.1±48.31 |
282.3±126.90 |
241.86±73.24 |
NS |
|
空腹血脂代謝狀況 |
|
|
|
|
|
|
|
甘油三酯（mmol/L） |
0.73±0.24 |
1.57±0.48 |
1.51±0.73 |
1.60±0.44 |
1.57±0.57 |
NS |
|
膽固醇（mmol/L） |
4.63±1.24 |
4.74±0.75 |
5.30±.0.78 |
5.90±1.35 |
4.80±1.01 |
NS |
|
HDLc（mmol/L） |
1.59±0.17 |
1.21±0.26**A |
1.22±0.30*A |
1.32±0.17 |
1.13±0.31*A |
0.048 |
|
LDLc（mmol/L） |
2.48±0.28 |
2.58±0.46 |
2.37±.021 |
2.44±0.17 |
2.49±0.18 |
NS |
|
ApoAI (g/ L) |
1.12±0.16 |
1.04±0.13 |
1.05±0.11 |
1.12±0.17 |
1.13±0.19 |
NS |
|
ApoB (g/ L) |
0.64±0.15 |
0.67±0.14 |
0.78±0.10 |
0.83±0.24 |
0.72±0.17 |
NS |
|
ApoAI/apoB |
1.86±.58 |
1.62±0.41 |
1.38±0.32 |
1.45±0.41 |
1.66±0.43 |
NS |
|
LP(a) ( mg/ L) |
10.06±3.22 |
10.93±3.57**A |
11.22±3.82*A |
11.90±6.88 |
10.54±3.31*A |
0.049 |
*A表示與A組比較P<0.05。
2.2 各組研究對象OGTT后血液中粘附分子的動(dòng)態(tài)變化。
2.2.1 sICAM-1的動(dòng)態(tài)變化
本研究結果顯示：四組DM人空腹水平的sICAM-1和E-selectin均顯著(zhù)高于正常人P<0.01。OGTT后，A組sICAM-1于餐后1h開(kāi)始上升，至餐后2h達峰值，于餐后4h開(kāi)始回落至空腹水平；B組sICAM-1在OGTT后1h即急劇上升P＜0.01，到餐后2h達峰值，與空腹比較差異顯著(zhù)P＜0.01，餐后4-6h仍居高不下；C組DM病人sICAM-1 在OGTT后1h也急劇上升P＜0.01，于餐后2h達峰值，與空腹比較差異顯著(zhù)P＜0.01，餐后4-6h也持續在較高的水平。D組在餐后1h輕微升高達峰值，但差異無(wú)顯著(zhù)性P＞0.05，于餐后2h即開(kāi)始回落，很快于餐后4h回到空腹時(shí)水平。E組在OGTT過(guò)程中sICAM-1不升高反而輕微下降，至餐后2h達低谷，餐后4～6h逐漸回升至空腹水平。
2.2.2 E-selectin的動(dòng)態(tài)變化
本研究結果顯示：四組DM人空腹水平的E-selectin均顯著(zhù)高于正常人P<0.01。A組于OGTT后2h開(kāi)始明顯上升，至餐后4h達到峰值，但與空腹比較P＞0.05，餐后6h逐漸回落；B組于OGTT后1h即開(kāi)始啟動(dòng)，餐后2h繼續上升，于餐后4h達到峰值，比較空腹水平P＜0.01，餐后6h才逐漸向空腹水平回落；C組也具有同B組一樣的上升趨勢，于餐后4h達峰值，餐后6h仍高于空腹水平；D組在OGTT過(guò)程中，E-selectin于餐后1h輕微上升，于餐后2h達峰值，但與空腹水平比較差異無(wú)顯著(zhù)性P＞0.05，以后逐漸回落，于餐后6h達到空腹水平；E組在OGTT過(guò)程中，E-selectin不升反而逐漸降低，于餐后4h達到低谷，與空腹比較P＜0.05，到餐后6h又逐漸回升但仍低于空腹水平（見(jiàn)表3）。
表3. 各組研究對象OGTT后血漿中粘附分子的動(dòng)態(tài)變化(x±s)
|
|
空腹 |
餐后1h |
餐后2h |
餐后4h |
餐后6h | |
|
sICAM-1（ng/ml） P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 | ||
|
A組 |
n=15 |
265.57±36.10 |
304.96±42.44 |
346.76±36.48 |
286.27±51.58 |
254.14±52.85 |
|
B組 |
n =15 |
478.22±96.192)A |
526.95±103.632) A |
606.84±110.34 |
515.64±122.98 |
509.37±114.14 |
|
C組 |
n =15 |
434.36±126.362)A |
484.95±120.782)A |
533.35±132.15 |
469.89±107.53 |
447.22±132.942)A |
|
D組 |
n =15 |
468.26±96.372)A |
488.79±103.422)A |
486.83±116.622)A |
469.37±115.86 |
448.64±105.492)A |
|
E組 |
n =15 |
476.63±90.492)A |
440.09±114.782)A |
408.51±119.141)A |
425.37±107.952)A |
469.48±112.072)A |
|
E-selectin（ng/ml） P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 |
P<0.001 | ||
|
A組 |
n =15 |
55.21±14.14 |
60.57±19.39 |
69.63±17.23 |
77.88±16.75 |
64.66±18.04 |
|
B組 |
n =15 |
121.34±60.571)A |
136.92±64.511)A E |
152.27±71.691)A E |
180.31±77.77 |
134.84±52.661)A |
|
C組 |
n =15 |
156.99±64.401)A |
161.71±60.04 |
176.38±61.79 |
210.63±65.70 |
167.06±59.851)AE |
|
D組 |
n =15 |
134.58±74.291)A |
141.51±70.171)A |
142.59±69.761)A |
140.96±83.821)A |
136.44±74.311)A |
|
E組 |
n =15 |
127.88±81.771)A |
126.33±59.821)A |
124.17±64.781)A |
106.56±64.491)A |
122.02±84.541)A |
注：采用廣義線(xiàn)性模型進(jìn)行組間比較，用LSD法進(jìn)行兩兩比較；1）表示(P<0.05)；2）表示 (P<0.01)；
A、E表示與A組、E組比較。
3 討論
高血糖導致sICAM-1、E-selectin等表達增加的現象主要是通過(guò)一種與過(guò)氧化壓力有關(guān)但仍未完全明了的機制。已有證據表明：高血糖能引起一種細胞間的假性缺氧現象，產(chǎn)生細胞間的超氧化陰離子[14]，自由基在體外的缺氧條件下會(huì )調節sICAM-1、E-selectin等的過(guò)度表達，這種現象能被抗氧化劑所逆轉[15]。因此，高血糖導致的假性缺氧狀態(tài)可作為一種有效的刺激去激發(fā)ICAM-1、E-selectin等的過(guò)度表達。由于凝血酶能調節ICAM-1、E-selectin等的過(guò)度表達，而高血糖能引起凝血酶的過(guò)度生成（可能是由于過(guò)氧化壓力的原因），自由基和凝血酶有順序的作用導致了高血糖狀態(tài)下sICAM-1、E-selectin等粘附分子的過(guò)度表達的現象[16]。
低劑量混合干預物對糖負荷后sICAM-1、E-selelctin的表達沒(méi)有影響，而中間劑量和高劑量混合干預物都可消除sICAM-1、E-selelctin的上升趨勢；提示在T2DM病人中只有較高劑量的大豆異黃酮、VC、VE混合干預物，才具有一定的抑制高血糖產(chǎn)生的過(guò)氧化壓力對內皮細胞的損傷作用以及抑制內皮細胞sICAM-1、E-selectin的表達增加的作用。高劑量組比中間劑量組作用效果更加明顯。但D組和E組之間無(wú)顯著(zhù)性差異P＞0.05。
血糖水平急性增加引起血漿中sICAM-1、E-selectin水平的急速上升的現象，不僅在糖尿病人中會(huì )出現，在正常人中也會(huì )出現。較高劑量的混合干預物平息了這種現象，可作為一個(gè)有力的證據支持這個(gè)假設即：過(guò)氧化壓力和血糖水平能參與調節糖尿病人和正常人血液中sICAM-1、E-selectin等的表達。抗氧化性物質(zhì)能控制高血糖導致的sICAM-1、E-selectin等的表達增加，提示高血糖、過(guò)氧化壓力和糖尿病并發(fā)AS之間的因果關(guān)系的存在。
由于大豆異黃酮、VC和VE是本研究使用的抗氧化劑，它們對sICAM-1、E-selectin等黏附分子表達的直接影響是不言而喻的。由于本次研究中，大豆異黃酮和VC、VE能降低sICAM-1、E-selectin等血漿水平的現象只出現在高血糖的研究對象中，因此，關(guān)于大豆異黃酮和VC、VE的一定劑量的混合干預物能對抗高血糖對內皮細胞的過(guò)氧化損傷的假設是合理的。
綜上所述，由50mg大豆異黃酮、100mg VC和50IU VE組成的低劑量混合干預物對sICAM-1、E-selectin等粘附分子的表達無(wú)抑制作用，這種針對健康人群的推薦的膳食營(yíng)養素參考攝入量在防治T2DM慢性心血管并發(fā)癥方面未出現明顯效果。
由150mg大豆異黃酮、500mg VC和400IU VE組成的中間劑量混合干預物和由300mg大豆異黃酮、1000mg VC和800IU VE組成的高劑量混合干預物都具有明顯的抑制內皮細胞在高血糖時(shí)sICAM-1、E-selectin等表達增加的作用，都具有預防T2DM人AS的形成和發(fā)展的作用，兩組之間無(wú)顯著(zhù)差異性。
因此,本研究推薦：由150mg大豆異黃酮和500mg VC、400IU VE組成的混合干預物，可作為T(mén)2DM人群以防治DM合并AS的發(fā)生、發(fā)展為目的的適宜攝入量。
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作者簡(jiǎn)介：朱翠鳳, 女, 32歲，主管營(yíng)養醫師, 碩士，深圳市保健科技學(xué)會(huì )常務(wù)理事。
廣東深圳市北京大學(xué)深圳醫院內分泌科(518036)；
廣西醫科大學(xué)公共衛生學(xué)院營(yíng)養系(510021)