膳食鐵攝入、機體鐵負荷與代謝綜合征相關(guān)性研究

肖新才  劉健[1]  羅不凡  馮翔² 蘇宜香²

廣州市疾病預防控制中心，廣州  510080

摘要：目的 研究膳食鐵攝入量、機體內鐵負荷與代謝綜合征的關(guān)系。方法 選擇代謝綜合征患者87例，健康對照102例，7天膳食回顧法調查膳食鐵攝入情況，檢測血清鐵、血清鐵蛋白、運鐵蛋白飽和度等鐵營(yíng)養狀況，以及血糖、血脂、MDA、SOD、NF-κB等。結果 代謝綜合征患者膳食鐵攝入量、動(dòng)物來(lái)源鐵攝入量、MDA、NF-κB水平顯著(zhù)高于健康對照，而血清鐵蛋白、血清鐵、運鐵蛋白飽和度、血清SOD水平低于健康對照。相關(guān)關(guān)系分析發(fā)現，血清鐵與胰島素抵抗指數、血糖呈正相關(guān)；以總膳食鐵攝入大于15mg/d作為鐵攝入過(guò)量，總鐵攝入過(guò)量者罹患MS的OR=7.12，而以動(dòng)物來(lái)源鐵大于7.5mg/d作為鐵攝入過(guò)量的標準，則鐵攝入過(guò)多對MS的OR=7.73；多因素logistic回歸分析結果表明，脂肪和動(dòng)物來(lái)源鐵攝入量是MS的影響因素。結論 動(dòng)物來(lái)源膳食高鐵攝入可導致體內鐵過(guò)負荷，鐵過(guò)負荷可能與代謝綜合征發(fā)病有關(guān)。

關(guān)鍵詞：鐵過(guò)量  血清鐵蛋白  胰島素抵抗 代謝綜合征

中圖分類(lèi)號：R15                    文獻標識碼：A

Study on the Relationship of Dietary Iron Intake, Iron Overload and the Risk of Metabolic Syndrome X

XIAO Xin-cai*，LIU jian，Luo Bu-fan，FENG Xiang，SU Yi-xiang

*Guangzhou centre for disease control and prevention，guangzhou 510080，China

Objective To examine Dietary Iron Intake and body iron strores in relation to risk of Metabolism Syndrome. Methods Eigthy-seven Metabolism syndrome (MS) patients and 102 matched healthy adults were recruited in this case-control study, and the fasting blood samples were corrected and assyed for serum ferritin(SF),serum iron(SI),Total iron-binding capacity(TIBC),fasting insulin（FIN）, fasting blood glocuse（FBG），MDA，SOD，NF-κB. The data of dietary intakes were collected by using the 24 - hour dietary recall method for 7consecutive days bytrained interviewers. Results Deitary iron intake, animal source iron intake, MDA and NF-κB in MS group was significantly higher than control group. Serum ferritin, serum iron, siderophilin saturation and serum SOD in metabolic syndrome group were lower compare to control group. There is a positive correlation between data serum iron and insulin resistance index and blood glucose according to correlativity analysis. OR of the MS in those who over intake the total iron was 7.12 when the total dietary iron intake greater than 15mg / d was defined as iron over intake. OR of the MS in those who over intake the total iron was 7.73 when the total animal source iron intake greater than 7.5mg / d was defined as iron over intake; Fat and animal source iron intake effected MS according to regression analysis. Conclution Iron overload and higher meat-based iron intake asociated with an increased risk of Metabolism Sydrome.

Key words: Iron Overload,Serum Ferritin ,Insulin Resistance, metabolic syndrome

近年來(lái)，國內外研究越來(lái)越關(guān)注鐵過(guò)量對健康的影響，尤其是鐵負荷與癌癥、心血管疾病、免疫系統疾病的關(guān)系^[1-2]，越來(lái)越多的研究結果表明鐵過(guò)量對人體健康存在不良的影響。本文探討了膳食鐵攝入、體內鐵負荷與代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）的相關(guān)關(guān)系。

1.研究對象與方法

1.1研究對象

代謝綜合征組：參照中華醫學(xué)會(huì )糖尿病學(xué)分會(huì )建議的MS標準^[3]，選擇2008年4月-2008年10月間在廣州市某療養院進(jìn)行健康體檢的人群，根據中華醫學(xué)會(huì )糖尿病分會(huì )建議的MS診斷標準進(jìn)行確診，所有病例均為首次確診，共發(fā)現146名病例，隨機選擇其中87名作為研究對象，其中男性54名，女性33名，年齡（47.20±2.14）歲，BMI（26.65±3.09）。未選入的病例與入選研究的病例組之間在年齡、性別、BMI、血糖等指標方面無(wú)顯著(zhù)差異。

對照組：102例健康對照均來(lái)自同期該門(mén)診健康體檢者。其中男61例，女41例，年齡（47.50±1.11）歲，BMI（21.65±2.09）。

兩組對象均無(wú)糖尿病、肥胖癥、高血壓病、冠心病、肝、腎和甲狀腺疾病等，所有研究對象半年內均無(wú)輸血、獻血史。所有對象均簽訂知情同意書(shū)。

1.2體格檢查

專(zhuān)人測量研究對象的身高、體重、腰圍、臀圍、血壓，計算BMI和腰臀比(WHR)。

1.3血生化檢測

所有對象取晨空腹12小時(shí)肘靜脈血，分離血清，-20℃以下冷藏保存待測。

采用全自動(dòng)生化分析儀，用酶法測定總膽固醇（TC）、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C），用葡萄糖氧化酶法測定血糖（FBG），放免法測定血清胰島素（FNS）。

胰島素敏感指數（ISI）=1/(FINS×FBG)，胰島素抵抗指數HOMA-IR=(FINS×FBG)/22.5

鐵負荷指標：IRMA方法檢測血清鐵蛋白(SF)；亞鐵嗪法比色法檢測總鐵結合力（TIBC）；放免法檢測血清鐵(SI)；微柱法測定糖化血紅蛋白；運鐵蛋白飽和度（TS）=SI/TIBC×100。

免疫法測定載脂蛋白apoAⅠ，ELISA法測定脂蛋白（a）[LP(a)]、NF-κB。

氧化應激指標：血清超氧化物歧化酶(SOD)采用黃嘌呤氧化酶法測定，血清丙二醛(MDA)采用琉代巴比妥酸法。

1.4膳食調查

對研究對象采用連續7天24h回顧法進(jìn)行膳食調查，包括5個(gè)工作日和2個(gè)休息日。向研究對象提供常用食用單位的樣品，由經(jīng)過(guò)培訓的調查員詳細介紹膳食記錄表的填寫(xiě)方法。研究對象于餐后自填問(wèn)卷 ,調查員對研究對象所填問(wèn)卷進(jìn)行核查確認。最后，由調查員對所有膳食問(wèn)卷進(jìn)行編碼 ,確定食物編碼和食用量。根據食物成分表^[4]計算蛋白質(zhì)、脂肪、熱能、鐵、VC等營(yíng)養素攝入量。

1.5統計分析

所有數據采用均數±標準差表示，采用SPSS11.0對數據進(jìn)行統計分析，計量資料組間比較采用t檢驗，計數資料組間比較采用χ²檢驗，變量間關(guān)系采用相關(guān)分析。

2.結果

2.1一般資料

由表1可見(jiàn)，兩組在年齡、性別構成方面均差異無(wú)顯著(zhù)性，代謝綜合征組BMI、WHR明顯高于健康對照組（P<0.01），HOMA-IR顯著(zhù)高于健康對照，而ISI低于對照組，而空腹胰島素水平兩組間無(wú)差異。代謝綜合征組FPG、明顯高于健康對照組（P<0.01）。代謝綜合征組甘油三酯（TG）、總膽固醇（TC）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、LP（α）明顯高于健康對照組，而高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、apoAⅠ低于對照組（P<0.01）。代謝綜合征組血清SOD水平低于對照組，而MDA、NF-κB水平顯著(zhù)高于對照組（P<0.01）。

表1 代謝綜合征組和健康對照組臨床和生化特征比較(x±s)

Table 1

2.2代謝綜合征組與對照組膳食營(yíng)養素攝入量比較

由表2可見(jiàn)，無(wú)論男女，代謝綜合征組攝入總體鐵、動(dòng)物來(lái)源鐵顯著(zhù)高于對照組（P<0.01），而植物來(lái)源和其他來(lái)源鐵的量?jì)山M間無(wú)顯著(zhù)差異；蛋白質(zhì)、脂肪攝入量、熱能攝入量代謝綜合征組高于對照組（P<0.01）；而碳水化合物攝入量?jì)山M間無(wú)明顯差異。

表2 代謝綜合征組與對照組膳食營(yíng)養素攝入情況（x±s）

Table 2

組別	性別	總鐵攝入 （mg/d）	動(dòng)物來(lái)源鐵 （mg/d）	植物/乳來(lái)源鐵 （mg/d）	其他來(lái)源鐵 （mg/d）
對照組	男	24.24±1.23	7.23±1.09	16.15±1.24	0.20±0.14
	女	21.45±2.35	6.26±1.16	15.21±1.73	0.16±0.11
	合計	23.61±2.46	6.57±1.45	15.30±1.28	0.14±0.15
代謝綜合征組	男	14.56±1.35(1)	3.11±1.21(1)	10.34±1.36(1)	0.11±0.31
	女	13.11±1.54(1)	2.57±1.41(1)	10.25±1.61(1)	0.18±0.16(1)
	合計	13.48±1.39(1)	2.8±1.33(1)	10.10±1.05(1)	0.14±0.24(1)
組別	性別	蛋白質(zhì) （g/d）	碳水化合物 （g/d）	脂肪 （g/d）	熱能 （kcal/d）
對照組	男	97.24±21.23	173.23±41.09	97.43±24.43	2319.15±198.2
	女	88.45±12.35	187.26±51.16	88.35±21.99	2111.21±188.7
	合計	91.61±22.46	178.57±41.45	93.56±19.45	2221.00±201.2
代謝綜合征組	男	89.56±11.35(1)	166.11±1.21	81.88±13.53(1)	2098.34±111.6(1)
	女	80.11±12.54(1)	185.57±1.41	85.21±22.25(1)	1977.25±201.6(1)
	合計	85.48±18.39(1)	175.8±1.33	83.46±15.12(1)	1989.46±121.5(1)

注：（1）與對照組比較，P<0.01

2.3體內鐵營(yíng)養狀況及其與膳食鐵攝入量相互關(guān)系

由表3可見(jiàn)，可見(jiàn)代謝綜合征組血清鐵、血清鐵蛋白、運鐵飽和度顯著(zhù)高于健康對照組（P<0.01）。

表3 代謝綜合征組和健康對照組血清鐵營(yíng)養狀況比較(x±s)

Table 3

組別	n	血清鐵蛋白 （ng/ml）	血清鐵 （ng/ml）	運鐵蛋白飽和度 （%）
對照組	102	156.5±47.3	26.15±0.51	34.51±8.90
代謝綜合征組	87	243.4±65.3(1)	41.46±0.53(1)	53.77±9.11(1)

注：（1）與對照組比較，P<0.01

由表4可見(jiàn)，膳食總鐵攝入量、動(dòng)物來(lái)源鐵攝入量與血清鐵蛋白呈正相關(guān)，與運鐵蛋白飽和度呈負相關(guān)，而以血清鐵含量無(wú)相關(guān)關(guān)系；植物來(lái)源鐵攝入量?jì)H與血清鐵蛋白存在正相關(guān)關(guān)系。

表4 膳食鐵攝入量與血清鐵營(yíng)養狀況相關(guān)關(guān)系

Table 4

膳食鐵	血清鐵		血清鐵蛋白		運鐵飽和度
	r	P	r	P	r	P
總鐵攝入量	0.23	0.067	0.77	<0.001	-0.65	<0.001
動(dòng)物來(lái)源鐵	0.12	0.041	0.43	<0.001	-0.46	<0.001
植物、乳來(lái)源鐵	0.11	0.14	0.21	<0.001	-0.11	0.073

2.4.代謝綜合征危險因素分析

2.4.1 HOMR-IR、血糖與鐵營(yíng)養相關(guān)指標的相關(guān)關(guān)系 HOMA-IR與血清鐵、血清鐵蛋白、運鐵蛋白飽和度、膳食總鐵、動(dòng)物來(lái)源鐵均存在相關(guān)關(guān)系，相關(guān)系數分別為0.21、0.45、0.21、0.42和0.52(P<0.01)。

血糖水平與血清鐵、血清鐵蛋白、膳食總鐵、動(dòng)物來(lái)源鐵正相關(guān)，相關(guān)系數分別為0.24、0.56、0.45和0.65(P<0.01)。

空腹胰島素水平與血清鐵、血清鐵蛋白、膳食總鐵、動(dòng)物來(lái)源鐵正相關(guān)，相關(guān)系數分別為0.37、0.43、0.39和0.33(P<0.01)。

2.4.2 鐵超負荷、過(guò)量鐵攝入與代謝綜合征發(fā)病危險性關(guān)系 以男性血清鐵蛋白SF≥200μg/L，女性SF≥150μg/L作為鐵超負荷的標準，SF過(guò)高者罹患MS的OR=2.34(95%CI2.05-4.01)，P<0.01。以男性血清鐵SI≥27ng/L，女性SI≥23.3ng/L作為鐵超負荷的標準，SI過(guò)高者罹患MS的OR=3.47(95%CI1.05-6.01)，P<0.01；而以運鐵蛋白飽和度TS大于0.50作為鐵超負荷標準，則TS過(guò)高者罹患MS的OR=1.21(95%CI0.35-3.26)，P<0.01。

參考中國營(yíng)養學(xué)會(huì )推薦鐵攝入量標準，以總膳食鐵攝入大于15mg/d作為鐵攝入過(guò)量，總鐵攝入過(guò)量者罹患MS的OR=7.12(95%CI3.05-11.01)，P<0.01；而以動(dòng)物來(lái)源鐵大于7.5dmg/d作為鐵攝入過(guò)量的標準，則鐵攝入過(guò)多對MS的OR=7.73(95%CI4.14-13.91)，P<0.01。

2.4.3 膳食鐵等營(yíng)養素攝入與MS關(guān)系的logistic回歸分析 根據膳食各類(lèi)營(yíng)養素攝入量分類(lèi)進(jìn)行單因素logistic回歸分析，計算粗的OR值及95%可信區間，有統計學(xué)意義的變量為蛋白質(zhì)、脂肪、熱能、VC、動(dòng)物來(lái)源鐵、膳食總鐵（P<0.05)。

控制協(xié)變量后膳食單因素logistic回歸分析，將非膳食因素逐步回歸分析有意義的變量性別、年齡、體質(zhì)指數、WHR、TG、TC作為協(xié)變量對膳食因素進(jìn)行單因素logistic回歸分析，計算校正的OR值及95%CI，結果有統計意義的變量為膳食總鐵、脂肪、熱能、動(dòng)物來(lái)源鐵攝入量。

調整混雜因素影響后的膳食因素逐步logistic回歸分析，控制性別、年齡、體質(zhì)指數、WHR、TG、TC作為變量的影響，結果有統計意義的變量為脂肪和動(dòng)物來(lái)源鐵攝入量。

3.討論

我國居民鐵營(yíng)養狀況呈現鐵缺乏和鐵過(guò)量同時(shí)存在的現象。易學(xué)鋒等^[5]對廣東省城鄉居民進(jìn)行的營(yíng)養調查發(fā)現，廣東人群中血清鐵蛋白（SF）高于正常值者占10.2%，越來(lái)越多的研究結果表明鐵過(guò)量對人體健康存在不良的影響。研究發(fā)現，鐵超負荷與糖尿病、高血壓等疾病有關(guān)^[6-7]。但膳食鐵與糖尿病、高血壓等疾病有共同土壤的代謝綜合征之間的關(guān)系目前研究尚不多見(jiàn)。本文病例全部來(lái)自某體檢機構，對每位病例查閱歷年體檢記錄，進(jìn)入病例對照研究的對象均為前一年度未發(fā)現MS，而本年度體檢達到MS標準的新發(fā)病例。

本研究分析發(fā)現膳食鐵攝入過(guò)多，尤其是動(dòng)物肉類(lèi)來(lái)源鐵攝入量增加是代謝綜合征危險因素，其OR值分別達到7.12和7.73，多因素logistic回歸分析結果表明膳食動(dòng)物來(lái)源鐵攝入過(guò)多是代謝綜合征的獨立危險因素。同時(shí)，研究結果也表明，體內鐵儲存過(guò)多是代謝綜合征的危險因素。美國人群中新診斷的糖尿病患者體內鐵過(guò)量的比率是正常人的3.61~4.96倍^[8],也有研究發(fā)現健康婦女體內鐵貯存過(guò)多(鐵蛋白濃度增高、轉鐵蛋白受體/鐵蛋白比率降低)與2型糖尿病發(fā)病危險的增加相關(guān)，且這種相關(guān)性獨立于已知的其他糖尿病危險因素^[9]。

有研究發(fā)現^[10]，鐵儲存過(guò)多可通過(guò)其拮抗胰島素的作用而引起外周組織對葡萄糖利用的降低，從而使血糖進(jìn)一步升高，并導致肝臟胰島素水平及其代謝水平降低，導致外周高胰島素血癥，也就是臨床上常見(jiàn)的胰島素抵抗。同樣也有證據表明鐵過(guò)載也會(huì )影響骨骼肌細胞胰島素作用的發(fā)揮^[6]。本研究發(fā)現，代謝綜合征患者膳食總鐵攝入量、動(dòng)物肉類(lèi)來(lái)源鐵攝入量均顯著(zhù)高于健康對照組，相關(guān)關(guān)系分析也發(fā)現，膳食總鐵攝入量、動(dòng)物來(lái)源鐵與血糖水平、空腹胰島素水平正相關(guān)，且高鐵攝入、體內鐵過(guò)負荷與HOMA-IR成正比。說(shuō)明體內鐵超負荷可能影響胰島素分泌和功能。

鐵負荷導致代謝綜合征、糖尿病等疾病機制尚不清楚，有研究認為鐵離子是一種脂質(zhì)氧化的催化劑，可以增加脂質(zhì)氧化,特別是游離脂肪酸的氧化，游離脂肪酸的氧化增加會(huì )減少肌肉組織對葡萄糖的利用，增加肝臟的葡萄糖異生、導致胰島素抵抗^[11]。本研究發(fā)現膳食鐵攝入過(guò)多、體內鐵負荷過(guò)多引起脂肪代謝紊亂，TG、TC和FFA均升高，氧化應急指標MDA增加，抗氧化指標SOD下降，說(shuō)明高鐵攝入可能導致脂質(zhì)過(guò)氧化反應發(fā)生。本研究發(fā)現高鐵攝入可引起NF-κB升高，提示炎癥也可能是鐵負荷導致胰島素抵抗、脂肪代謝異常的機制之一。

目前有關(guān)鐵負荷與糖尿病等疾病關(guān)系的研究尚無(wú)統一的結論，其中選擇不同的指標觀(guān)察體內鐵營(yíng)養狀況是影響觀(guān)察結果的原因之一。大多研究者選擇血清鐵蛋白濃度作為反映機體鐵貯存狀況標志，也有不少研究者采用血漿鐵蛋白濃度、運鐵蛋白飽和度、總鐵結合力（TBIC）等作為鐵營(yíng)養的指標。本研究采用血清鐵蛋白、血清鐵、運鐵蛋白飽和度、膳食總體攝入、動(dòng)物來(lái)源鐵攝入等指標分析與代謝綜合征的關(guān)系，結果均表明鐵負荷過(guò)多時(shí)代謝綜合征的危險因素。

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