三種膳食油脂對人血清補體、細胞炎性反應因子和趨化因子及其相關蛋白水平的調節作用及機制初探

王翼飛 麻微微 張淑華 何 電 余煥玲 肖 榮*

(1.首都醫科大學公共衛生學院營養與食品衛生學系，北京 100069；2.首都醫科大學公共衛生學院公共衛生與預防醫學實驗教學中心，北京 100069；3.首都醫科大學公共衛生學院流行病與衛生統計學系，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體的炎性狀態有一定的影響[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行實驗，進食2 h后，人血清細胞炎性反應因子如腫瘤壞死因子α(tumor necrosis factor-α，TNF-α)、白細胞介素-1β(interleukin-1β，IL-1β)、白細胞介素-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體的炎性反應。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胞炎性反應子如TNF-α、IL-1β、IL-6、白細胞介素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體炎性反應狀態改變。鑒于目前已有研究結果尚存在爭議，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體成分、細胞炎性反應因子、趨化因子以及活性調節因子水平變化，進一步探究膳食油脂脂肪酸的飽和程度對人群炎性反應狀態的影響。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究采用的是單盲、隨機、平行設計的試食試驗設計。首先根據棕櫚液油人群干預的相關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。根據樣本量估算，募集首都醫科大學在校師生(年齡20～40歲)108名，根據本研究的納入和排除標準，最終確定研究對象93名，受試者按體質量指數(body mass index，BMI)采用數字表法隨機分為棕櫚液油組、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學會醫學倫理委員會倫理審查(批準號：CNS2016001)。試驗正式開始前，所有受試者均簽訂知情同意書。

1)納入標準：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食。

2)排除標準：肝功能異常(轉氨酶升高)/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；進食膳食補充劑或正在進行減肥計劃者；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，采用數字表法隨機分為3組，每組31名。采用單盲法對受試者進行膳食試驗，3組受試者每天進食含有20 g棕櫚液油或大豆油或可可脂的主食(發糕、餅、棗糕、核桃酥)，其他菜品的烹調用油均為大豆油，脂肪供能比不超過膳食總能量的35%，要求受試者不改變日常生活和飲食習慣。受試者從周一到周五統一在首都醫科大學食堂指定窗口用餐，為期12周，周六、日自由進餐，對受試者進行膳食指導，保持健康的飲食習慣，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

在實驗開始的第0周和第12周對3組受試者進行空腹靜脈采血，由校醫院具有資質的護士采集肘靜脈血5 mL，檢測實驗前后血清補體成分(C3、C4)、細胞炎性反應相關因子(TNF-α、IL-10)和趨化因子分泌的活性調節蛋白(secreted regulatory proteins，RANTES)水平。

1.3.2 實驗室檢查法

檢測血清補體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(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；檢測血清細胞炎性反應因子TNF-α、IL-10、趨化因子RANTES水平所用的方法為酶聯免疫吸附測定法(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型酶標分析儀、DNX-9620A型電腦洗板機。檢測步驟按照說明書，嚴格操作。

1.3.2 身體測量

實驗開始時在首都醫科大學校醫院進行身高、體質量、血壓、心率的檢測。身高和體質量使用身高體質量測量儀測定，血壓用電子血壓計測量，測量人員固定，減少系統誤差。

1.4 統計學方法

1.5 質量控制

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過統一培訓。身高、體質量、血壓、心率嚴格按照國家標準，由經過專業培訓的人員進行檢測。肌酐、細胞炎性反應因子等生物化學指標的檢測方法統一，嚴格按照說明書操作，血液樣本分離、保存、檢驗等過程中嚴格按照標準操作規范進行。

2 結果

2.1 一般情況

本研究在首都醫科大學招募108名在校師生，其中有15名不符合本研究的納入和排除標準，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、心率差異均無統計學意義(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體成分C3、C4、細胞炎性因子TNF-α、IL-10、趨化因子RANTES濃度的影響

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

3組受試者自身實驗前后比較，3組受試者血清補體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，差異有統計學意義(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)，其他各組實驗前后差異無統計學意義(P=0.178，P=0.104)；3組受試者血清RANTES水平實驗前后差異無統計學意義(P=0.534，P=0.337，P=0.425)(圖3)。

圖1 3種油脂實驗前后受試者血清補體成分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相關的因子如炎性因子水平的改變，從而對機體的炎性狀態產生影響。

在補體系統中，補體成分C3(complement component 3，C3)和補體成分C4(complement component 4，C4)是與炎性反應關系密切的非特異性免疫因子[11]。目前國內外關于棕櫚液油，可可脂和大豆油對機體補體成分水平的影響，暫無相關的報道。本研究發現，食用棕櫚油液油、可可脂和大豆油12周后，受試者血清補體成分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體成分C3、C4、的水平，在一定程度上，降低了機體非特殊免疫反應能力，從而減少由補體成分C3、C4誘導的炎性反應。

細胞炎性因子TNF-α、IL-10是與炎性反應關系密切的炎性因子[12-13]。Teng等[2]研究發現，飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸均可能增強機體的炎性反應，分別以高飽和脂肪酸膳食和不飽和脂肪酸膳食對人群進行實驗，發現進食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水平組間差異無統計學意義(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，采用隨機交叉飲食設計進行膳食實驗，研究結果表明，與橄欖油相比，棕櫚液油、可可脂組健康成人血清TNF-α水平沒有顯著性變化；Teng等[14]也有相似研究發現，以棕櫚液油、橄欖油和豬油對健康男性進行實驗后，人血清TNF-α水平沒有顯著性變化，這提示油脂中脂肪酸的飽和程度對機體的炎性反應狀態沒有顯著影響。由此看來，膳食油脂對機體炎性反應因子水平的作用尚存在爭議，仍然需要進一步研究和探討。

本研究結果表明，實驗前后，棕櫚液油組和大豆油組受試者血清TNF-α水平顯著性降低；大豆油組受試者實驗后血清IL-10水平顯著性升高，棕櫚液油組和可可脂組實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體炎性反應，減輕機體炎性反應損傷。此外，本研究發現，實驗后，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，大豆油抑制機體炎性反應的作用更加明顯。補體成分C3增加促炎因子如IL-6和TNF-α的產生，增強炎性反應，從而吸引和活化更多的白細胞[15-16]。因此，受試者血清TNF-α濃度的改變可能與血清補體成分C3水平的降低有關。

正常T細胞表達和分泌的RANTES與受體相結合，可產生多種生物學效應，如炎性反應應答、細胞防御、信號轉導和應激反應等[17-18]。目前國內外關于棕櫚液油，可可脂和大豆油對機體RANTES水平的影響，暫無相關的報道。膳食油脂對機體RANTES水平及炎性反應狀態的影響，還需進一步研究和探討。本研究發現，受試者食用棕櫚液油、可可脂和大豆油前后，血清RANTES水平沒有顯著性變化，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體血清RANTES水平的改變及其誘導的炎性反應。但本研究未觀察到3種油脂實驗前后，受試者血清RANTES濃度顯著性變化可能與樣本量有限有關。本研究受試者實驗前后血清RANTES水平沒有顯著變化的原因，也可能是與實驗后，受試者血清炎性反應因子TNF-α水平的降低有關，因為有文獻[18]顯示，RANTES 來源廣泛，主要由CD8+T細胞、上皮細胞、成纖維細胞和血小板分泌，而多數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細胞的刺激，導致RANTES的分泌變化不大，致使實驗前后血清RANTES水平維持平穩狀態。

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均有一定的抑制作用，體現在3種油脂均引起了人血清補體成分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，大豆油抑制機體的炎性反應的效果更加顯著。但是，棕櫚液油、可可脂和大豆油對機體炎性狀態的抑制作用機制，還需進一步研究和探討。

致謝:感謝中國營養學會對本研究的支持；感謝本論文其他作者對本研究的幫助與指導；感謝本研究團隊首都醫科大學公共衛生學院營養與食品衛生學系周催老師、呂晨艷老師和安宇博士對本研究的協助。

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