2. 安徽医科大学第二附属医院护理部
慢性低度炎症,也称亚临床炎症,一般无红、肿、热、痛等全身和局部症状,具有非特异性、持续性、低水平等特点,主要表现为血液循环中如C-反应蛋白(C-reaction protein, CRP)、白细胞介素-6(interleukin-6, IL-6)、肿瘤坏死因子-α(tumor necrosis factor-α, TNF-α)等炎症标志物水平呈2~4倍升高,并持续较长时间[1]。美国一项前瞻性巢式病例对照研究表明,血浆CRP、IL-6水平升高可作为预测2型糖尿病发生发展的指标[2];一项meta分析结果表明,CRP水平的升高可增加冠心病和中风的风险[3];金善姬等[4]研究表明,TNF-α水平与胰岛素抵抗的发生有关。以上研究结果均提示,慢性低度炎症在这些疾病的发生发展中发挥了重要作用,控制慢性低度炎症可能是防治相关疾病的重要措施之一。还有研究表明,肥胖、体力活动缺乏等均可引起慢性低度炎症[5],膳食及其成分种类如全谷物类、蔬菜和水果、鱼类及维生素补充剂种类等均可降低慢性低度炎症水平,而饱和脂肪酸和反式脂肪酸则会加重慢性低度炎症状态[6-7],提示调节饮食对控制慢性低度炎症、降低相关疾病发生风险具有重要意义。为此,本文就常见膳食及其成分种类与慢性低度炎症之间的关系进行如下综述,旨在通过改善饮食来控制慢性低度炎症的水平,从而减少相关疾病的发生。
1 全谷物类与慢性低度炎症根据美国食品与药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)的定义,全谷物类是指完整或碾碎、破碎或压片的谷物,主要组成部分包括淀粉胚乳、胚芽与麸皮[8],我们日常生活中所摄入的糙米、小米、全麦仁、燕麦、玉米粒、高粱、青稞、荞麦等未精加工的整粒“种子”均属于全谷类食物。动脉粥样硬化多种族横断面研究结果显示,老年人全谷物摄入量越多,其血浆CRP水平越低[6];一项观察性研究结果显示,在调整年龄、体质指数、生活方式及饮食因素后,糖尿病妇女增加全谷物摄入可明显降低血浆CRP和可溶性肿瘤坏死因子受体2的水平[7];一项随机对照试验发现,健康超重和肥胖者摄入全谷物8周后,其血浆TNF-α水平明显下降[9];另一项随机交叉临床试验表明,8~15岁超重或肥胖的女童经过2周的磨合期后被随机分配到全麦食物组和对照组各6周时间,经过4周的洗脱期后,受试者互换组别进行另外6周试验,最后研究结果表明全麦食物的摄入可以明显降低受试者血清超敏C-反应蛋白(high-sensitivity C-reactive protein, hs-CRP)、可溶性细胞间黏附分子-1(soluble intercellular adhesion molecule-1, sICAM-1)、血清淀粉样蛋白A及瘦素水平[10]。分析上述各研究结果的原因可能是由于全谷物富含各种微量营养素、植物化学物等抗氧化剂,可防御自由基氧化损伤,从而可降低机体的炎症水平。与其相反,也有研究显示全谷物的摄入与炎症标志物的水平无关。Jensen等[11]研究表明全谷物摄入量与血浆CRP、IL-6和纤维蛋白原水平无关,分析其原因可能与样本量较小所导致的随机测量误差有关。因此,尚有待于进一步开展大规模的人群调查及膳食干预实验,从而证实全谷物的摄入与慢性低度炎症之间的关系。
2 蔬菜和水果与慢性低度炎症蔬菜水果是人类平衡膳食的重要组成部分,其富含人体所必需的多种维生素和矿物质、碳水化合物和膳食纤维。大量研究表明,蔬菜和水果的摄入量与炎症标志物CRP水平均呈负相关[12-13]。美国国家健康和营养调查显示,在调整一系列混杂因素后,糖尿病患者摄入富含类黄酮的蔬菜和水果越多,其CRP水平越低[12]。Wang等[14]将蔬菜类(蘑菇、紫甘蓝、西红柿、西兰花)、水果类(黑莓、树莓、苹果)、豆类(红豆、大豆、黑豆、芸豆)这3类食物对人群进行干预实验,检测机体血浆中的抗氧化能力,结果显示摄取不同种类的蔬菜水果,其总的抗氧化能力较单一种类的蔬菜或水果摄取所得到的抗氧化能力更高。在一项随机对照试验中,不吸烟的健康男性持续4周每天摄入 < 2份的蔬菜和水果,随后受试者被随机分配到3组,即每天食用2、5和8份的蔬菜和水果并持续另外4周的时间,结果显示在干预的8周时间内,与每天摄入2份蔬菜和水果的受试者相比,每天摄入8份蔬菜和水果的受试者血浆CRP水平明显降低[15]。上述结果的出现可能是由于绿叶蔬菜、水果中含有大量的维生素C、维生素E和矿物质元素硒等抗氧化营养素,这些营养素可作为抗氧化剂提供电子使自由基还原,通过限制自由基介导的损伤从而降低对细胞的伤害,增强机体的免疫力,进而阻碍慢性炎症的发展[16]。因此,建议人群在增加蔬菜水果的摄入量的同时,还要注重所摄入的蔬菜水果种类的多样性,以期降低慢性低度炎症的水平,从而减少相关疾病的发生。
3 鱼类与慢性低度炎症鱼类富含维生素A、D等多种维生素和ω-3多不饱和脂肪酸,具有抗炎、抗氧化和调节免疫功能的作用。一项涉及3 102名希腊成年人的横断面研究表明,每周食用>300 g鱼的受试者,其血浆CRP、IL-6和TNF-α水平均低于无鱼类摄入的对照组[17]。美国一项队列研究显示,成年人鱼类消费次数与血浆CRP和IL-6水平呈负相关,同时血浆sICAM-1和可溶性E-选择素(soluble E-selectin, sE-selectin)水平也随着鱼类食用次数增加而降低[18]。一项随机双盲安慰剂对照的干预性试验表明,非透析的慢性肾病患者随机分配到鱼油补充剂组(包含1 400 mg二十碳五烯酸和1 000 mg二十二碳六烯酸)和安慰剂组(红花油)各8周的时间,结果显示鱼油补充剂组白细胞介素-1β水平明显降低[19]。上述研究结果均提示增加鱼类摄入可有效降低血浆炎症标志物水平,改善慢性低度炎症状态。
4 维生素/抗氧化剂类与慢性低度炎症维生素/抗氧化剂种类繁多,如维生素C、维生素E、β-胡萝卜素、番茄红素及叶黄素等。临床资料显示,代谢综合征患者血浆维生素C水平明显低于健康对照者,而脂质过氧化物水平则明显升高;与正常体重者相比,肥胖者血浆维生素C水平明显低下,而血浆CRP浓度则明显升高,两者呈显著负相关[20]。日本的一项横断面研究显示,在调整混杂因素后,血清维生素C和CRP水平呈负相关,该关联在非吸烟者、非超重的妇女和绝经后妇女中更为显著[21]。除上述维生素外,目前对于β-胡萝卜素及番茄红素等类胡萝卜素类化合物的研究也有类似结果。一项纵向队列研究显示,老年受试者膳食中较高的类胡萝卜素摄入量与较低的血浆IL-6浓度有关[22]。上述结果提示补充维生素/抗氧化剂类可能是改善慢性低度炎症的有效措施之一,其中可能的原因是摄入的维生素/抗氧化剂具有抗炎和抗氧化的作用,从而可降低机体内的炎症水平。但一项meta分析结果显示,补充维生素E对心脑血管疾病事件、心肌梗死、中风和短暂性脑缺血发作均无明显影响[23]。这可能与纳入研究对象的疾病不同、研究随访时间不完全一致以及维生素E的剂量也不一致有关。因此,尚需对相关生物机制进一步进行深入探讨。
5 脂类与慢性低度炎症脂肪酸是由碳、氢、氧3种元素组成的一类化合物,是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要组成成分。脂肪酸根据其碳氢链饱和程度可分为3类,即饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸,各类脂肪酸对慢性低度炎症的影响各有不同。(1) 饱和脂肪酸与慢性低度炎症:日常饮食中,红肉及动物性脂肪含有较高饱和脂肪酸(saturated fatty acids, SFA),SFA是不含双键的脂肪酸,也是构成脂质的基本成分之一。体外研究表明,SFA可促进炎症过程[24]。Clarke等[25]研究结果显示,血浆SFA水平与hs-CRP和纤维蛋白原的浓度呈正相关。印度的一项横断面研究结果显示,在调整相关变量后,膳食中每减少1%的SFA摄入,血浆hs-CRP就会下降0.14 g/L[26]。另一项干预性研究也表明[27],25~60岁的男性摄入SFA饮食5周后,血浆CRP、IL-6、sE-selectin和纤维蛋白原水平均升高。上述研究结果均提示控制SFA的摄入可能有助于改善慢性低度炎症状态。(2)ω-3和ω-6多不饱和脂肪酸与慢性低度炎症:深海鱼类内脏富含多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acid, PUFA),按照从甲基端开始第1个双键的位置不同,可分为ω-3和ω-6 PUFA。PUFA不但可以在体内氧化供能,而且还可以参与细胞结构组成和物质代谢,影响细胞膜的结构及某些代谢产物的变化,进而影响细胞功能。体外研究发现,PUFA可显著抑制IL-6、TNF-α等的表达,进而抑制炎症反应[28]。王蕾等[29]动物研究结果表明,大鼠饲料中添加ω-6与ω-3比例为5:1的PUFA对溃疡性结肠炎有预防作用,其机制可能与干预措施提高结肠炎大鼠抗氧化能力有关。在一项来自挪威的干预性研究中,研究者首先采用3种不同喂养方案以调节三文鱼肉中ω-3脂肪酸含量,继而观察3种三文鱼肉对受试者血浆炎症标志物水平的影响。结果显示,有稳定心血管疾病患者每周食用700 g三文鱼连续食用6周后,只有食用了高ω-3脂肪酸含量的三文鱼才能明显降低血浆IL-6水平[30]。然而,目前关于PUFA与炎症标志物之间的关系尚无一致的结论。一项针对广东省类风湿关节炎患者补充深海鱼油的干预研究表明,干预12周后CRP水平并无下降趋势,组间差异无统计学意义[31],这可能是由于本研究干预的时间较短、干预的ω-3PUFA含量偏低以及人群效应(广东沿海地区人群长期摄入鱼类)等有关。总之,上述大部分研究结果显示,ω-3和ω-6 PUFA摄入量与炎症标志物水平呈显著负相关,增加PUFA摄入可能是改善慢性低度炎症及降低相关疾病的有效措施之一。此外,不一致的结论仍需大量设计精良的研究进行验证。(3) 反式脂肪酸与慢性低度炎症:蛋糕、饼干、薯条、巧克力及黄油等食品多富含反式脂肪酸(trans fatty acids, TFA)。TFA是所有含有反式双键的不饱和脂肪酸的总称,是对植物油进行氢化改性过程中产生的一种不饱和脂肪酸,其中至少含有1个反式构型双键。流行病学和动物实验均证实TFA可对机体产生多种危害作用,不仅可升高血清甘油三酯等水平,而且可明显升高血清IL-6、TNF-α等炎症标志物水平,导致患2型糖尿病、心血管疾病及乳腺癌等疾病的风险增加[32-33]。一项随机交叉研究结果显示,健康男性连续食用富含TFA的膳食5周后,血浆CRP、IL-6和sE-selectin水平均高于正常膳食对照组[27]。TFA可能是通过激活细胞内炎症通路nuclear factor-κB(NF-κB)而使得机体sICAM-1、IL-6等炎症因子水平升高。上述研究结果均提示TFA是饮食中主要促炎因子之一,控制饮食中TFA摄入可能是改善慢性低度炎症的有效措施之一。
6 小结与展望综上所述,饮食中的不同膳食及其成分种类对血CRP等炎症标志物会有不同影响,有些膳食及其成分种类可以降低血液循环中炎症标志物水平,而另一些膳食及其成分种类则可能使炎症标志物水平升高,说明膳食及其成分种类可能影响机体炎症状态。其中,全谷物、蔬菜水果、鱼类、维生素/抗氧化剂类及PUFA等均具有明显的抗炎作用,可明显降低血液循环中炎症标志物水平,改善慢性低度炎症状态,而膳食中的TFA、SFA等则具有促炎作用,能明显升高血液循环中CRP、IL-6等炎症标志物水平。提示调整饮食可能是改善慢性低度炎症、减轻相关疾病发生发展的有效措施之一。然而,对于饮食与慢性低度炎症之间的关系,目前的研究仍显不足,部分临床研究结果明显不一致。因此,对于饮食与慢性低度炎症之间的确切关系,可着重从以下几方面加强研究。首先,选择能反映慢性低度炎症水平的炎症标志物,这是准确衡量慢性低度炎症水平的重要依据;由于测量单一炎症标志物来反映慢性低度炎症水平具有一定的局限性,所以建议选择多个炎症标志物指标综合衡量慢性低度炎症水平。其次,由于膳食成分复杂,食物加工过程对营养素影响较大,致使在研究中难以准确把握膳食中各营养素摄入量,这可能也是相关研究结果不一致的原因之一,因此在今后的研究中可指导参与者建立食品加工规范,指导参与者进行食物加工,尽量减少加工过程对营养素的破坏,提高研究结果的精确性和可信度等,同时也应更多开展单一或复合营养成分的干预性研究以进一步明确各膳食及其成分种类与慢性低度炎症的关系。最后,由于研究膳食成分与慢性低度炎症关系的最终目的是探讨膳食成分对相关疾病的可能影响,并通过调整膳食结构减少相关疾病的发生,然而目前的研究大多针对膳食成分与血液循环中炎症标志物之间关系的研究,将来应更多开展饮食与慢性低度炎症及相关疾病如冠心病、糖尿病等之间关系的大样本多中心研究,以期为通过调控饮食改善慢性低度炎症、减轻相关疾病提供更多科学依据。
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