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        植物甾醇與心血管疾病的研究進展和應用現(xiàn)狀

        2016-02-07 02:42:09常翠青
        中國食物與營養(yǎng) 2016年6期
        關鍵詞:心血管疾病

        常翠青

        (北京大學第三醫(yī)院,北京 100191)

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        植物甾醇與心血管疾病的研究進展和應用現(xiàn)狀

        常翠青

        (北京大學第三醫(yī)院,北京100191)

        摘要:植物甾醇是植物中存在的一大類化學物質的總稱,包括植物甾醇和植物甾烷醇。植物甾醇的化學結構與膽固醇相似,對脂代謝具有調(diào)節(jié)作用。本文對植物甾醇/植物甾烷醇降血脂、預防動脈粥樣硬化等心血管疾病研究進展及其應用現(xiàn)狀進行綜述。

        關鍵詞:植物甾醇;低密度脂蛋白;心血管疾病

        植物甾醇(Phytosterol)自1951年Peterson首次報道可以降低高膽固醇飼料喂養(yǎng)的雞的血脂水平以來,大量的流行病學調(diào)查和實驗室研究顯示,攝入較多的植物甾醇可降低血脂,預防冠心病、癌癥、良性前列腺肥大等慢性病發(fā)生。近10年,200多個臨床研究證明了植物甾醇降低膽固醇的效應和效益[1]。本文對植物甾醇/植物甾烷醇降血脂、預防動脈粥樣硬化心血管疾病的研究進展及其應用現(xiàn)狀進行綜述。

        1植物甾醇的生物活性及其食物來源

        植物甾醇又稱植物固醇,是植物中存在的一大類化學物質的總稱,包括植物甾醇和植物甾烷醇。目前發(fā)現(xiàn)的植物甾醇有百余種,存在于植物性食物中含量最多的是β-谷甾醇、菜油甾醇、豆甾醇、谷甾烷醇等。植物甾醇/甾烷醇具有與動物甾醇(膽固醇)相似的生物活性結構。植物甾醇是甾體類生物堿,與膽固醇結構相似,環(huán)戊烷多氫菲是它們的基本結構,僅側鏈不同;植物甾烷醇是植物甾醇5α飽和的衍生物。植物甾醇/甾烷醇通過降低小腸膽固醇生物利用,減少吸收,降低血膽固醇水平。

        植物甾醇的主要食物來源是各類植物食物,以β-谷甾醇為主。植物油含量最高(245~1 032mg/100g),豆類和谷類食物次之,蔬菜、水果相對較少[2,3]。植物油中玉米胚芽油含量最高,1 032.1mg/100g;谷類中全麥粉最高,85.5mg/100g;豆類中黃豆最高,114.5mg/100g;蔬菜中菜花最高,42.8mg/100g;水果以橘子最高,25.5mg/100g。根據(jù)我國常見植物食物中植物甾醇含量及食物消費量,初步估計我國居民膳食中植物甾醇平均攝入量為322mg/d,主要來源于谷類和植物油,分別占總攝入量的39%和40%[4,5]。

        2植物甾醇/甾烷醇對血脂的影響

        2.1降低低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)

        英國(n =22 256)、瑞典(n =77 652)和中國(n =3 940) 的流行病學調(diào)查研究顯示,通過天然食物攝入的植物甾醇與血漿總膽固醇和低密度脂蛋白膽固醇(LDL-C)水平負相關[4-7]。在有良好對照的健康人群試驗研究中,無論是攝入低水平的植物甾醇(126 mg /2 000 kcal)還是高水平的植物甾醇(449 mg /2 000kcal)對血漿LDL-C濃度都沒有顯著影響,但對膽固醇代謝具有調(diào)節(jié)作用[8]。即使通過膳食攝入最高量的植物甾醇,對膽固醇也只是具有適量降低作用,可當攝入去掉食物中天然的植物甾醇的膳食時,血清LDL-C水平顯著增加[9]。

        對于動脈粥樣硬化心臟病病人,1956年Farquhar等研究顯示,β-谷甾醇可以降低血清膽固醇和LDL-C水平。1995年Miettinen等研究首次報道,攝入添加谷甾醇酯的食品(如低脂涂抹黃油、低脂或脫脂牛奶等)可以適量降低高膽固醇血癥患者血清總膽固醇和LDL-C水平。隨后的研究一致支持食物中添加植物甾醇/甾烷醇可以降低血漿LDL-C水平[10-13]。最近的Meta分析結果顯示,每天攝入植物甾醇/甾烷醇2g可以分別降低LDL-C水平8.2%和9.3%[13],但攝入植物甾醇后降低LDL-C水平是否會進一步降低心血管風險,缺少相應的資料[13-15]。每天攝入高劑量的植物甾醇/甾烷醇(4~9g)可以降低LDL-C最多達16%~17%,但缺乏直接的對照研究。對于兒童,對照臨床研究顯示,4~14歲兒童青少年攝入植物甾醇/甾烷醇1.5~3g/d,可以導致血脂正常兒童LDL-C水平降低5%~15%(n=98)、患家族型高膽固醇血癥兒童LDL-C降低9%~19%(n=224)[16-19]。

        添加植物甾醇/甾烷醇的食品除了在一般人群發(fā)揮一級預防作用外,還可以與降脂藥物聯(lián)合使用,在脂代謝紊亂的心血管高危人群發(fā)揮額外降LDL-C作用。臨床研究顯示,使用他汀藥物的同時服用膳食植物甾醇/甾烷醇可額外降低LDL-C 10%~15%,優(yōu)于雙倍劑量他汀藥物的作用(6%)[20-23]。每天2~3g植物甾醇/甾烷醇可以維持他汀治療最佳效果。與依折麥布(ezetimibe)聯(lián)用的一項臨床研究顯示,服用依折麥布同時用植物甾醇(2g/d)比單獨使用依折麥布進一步降低LDL-C水平8%[24]。給予n-3脂肪酸對膽固醇代謝影響很小,主要影響甘油三酯水平。聯(lián)合使用植物甾醇和n-脂肪酸可以互補發(fā)揮降脂作用,兩者都是預防心血管疾病的健康膳食成分。有關膽酸螯合劑與植物甾醇聯(lián)用的研究目前缺乏相應的資料,不過,如果兩者結合使用,膽酸螯合劑與親脂物質相互作用很可能干涉小腸對植物甾醇/甾烷醇吸收。此外,膳食植物甾醇(不是甾烷醇),可能改變膽酸螯合劑的降膽固醇效益[25]。綜上,服用他汀藥物的同時使用添加植物甾醇/甾烷醇(2g/d)食物可額外降低血清LDL-C 10%,維持他汀降膽固醇的最佳效果。

        2.2對其他血脂的影響

        對高膽固醇血癥患者,每天攝入植物甾醇/甾烷醇1.5~2g可以降低甘油三酯(TG)水平6%~20%,對高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平無影響[26-28]。集合分析(pooled analysis)結果顯示,按推薦量每天攝入1.6~2.5g植物甾醇,或植物甾烷醇2g,可分別降低血漿TG 6%和4%[28-29]。TG降低水平與基線TG水平有關,基線TG為1.9mmol/L時,血漿TG降低9%,基線TG為1.0mmol/L時,血漿TG無顯著變化[28],即只對高TG患者具有一定的降低TG作用。對代謝綜合征患者和中度高TG患者,植物甾醇降低肝臟產(chǎn)物大顆粒極低密度脂蛋白(VLDL)(>60 nm)和中等顆粒VLDL(35~60 nm)[26];對2型糖尿病患者或代謝綜合征患者,攝入植物甾醇降低小而密LDL顆粒[27],對脂蛋白(a)[Lp(a)]無影響[30]。

        3植物甾醇/甾烷醇對動脈粥樣硬化疾病的影響

        3.1植物甾醇/甾烷醇攝入與血管健康

        采用測量頸動脈內(nèi)膜中層厚度、肱動脈大小、血流介導的血管舒張(flow-mediated dilatation,F(xiàn)MD)、動脈僵硬度指標,評價膳食植物甾醇/甾烷醇對血管和內(nèi)皮功能的影響,結果顯示,中、短期攝入植物甾醇對血管沒有一致的影響結果[17,19,31-35]。上述研究都是小樣本,大多數(shù)是短期研究,還有是幾個低風險心血管病受試者的研究,基線時血管功能正常。盡管LDL-C水平顯著降低,炎癥、氧化應激或內(nèi)皮功能指標變化不一致。在一個健康不吸煙的研究中,每天攝入植物甾烷醇黃油2年以上,頸動脈順應性沒有改善[35]。在一個持續(xù)3個月的研究中,F(xiàn)MD也沒有顯著改變[31]。同樣,在2個患家族型高膽固醇血癥的青春期前少年研究中,攝入膳食植物甾醇雖然顯著降低LDL-C,但也沒有改善內(nèi)皮功能[17,19]。

        有研究顯示,服用他汀治療的患者攝入富含植物甾醇/甾烷醇(2.5g/d) 食物85w,血清菜油甾醇增加與視網(wǎng)膜動脈和靜脈直徑變化有關[36]。攝入植物甾醇組視網(wǎng)膜靜脈直徑增加2.3±3.1μm,動脈直徑減少0.7±4.7μm,但沒有統(tǒng)計學差異,然而,這種在標化膽固醇的菜油甾醇濃度與視網(wǎng)膜靜脈直徑改變之間的變化與LDL-C濃度無關,是植物甾醇獨立作用的結果。另有研究以凝血[30]、血小板聚集[37]、氧化應激[38]、炎癥反應[39]或其他生物標志物為終點,均沒有顯示確切的有益作用,這可能是以攝入添加植物甾醇/甾烷醇食物為主的LDL-C降低10%沒有達到影響這些生物指標的閾值。有關植物甾醇/甾烷醇對動脈粥樣硬化血管形態(tài)學、功能和生化指標的影響,有待對照研究明確。綜上,通過食物補充植物甾醇/甾烷醇對血管及其功能即無益處也無害處。

        3.2血植物甾醇/甾烷醇與CV風險:隊列研究

        早期的一般人群觀察研究結果,有的顯示適當增加血植物甾醇/甾烷醇水平與血管疾病正相關,有的顯示與CV風險負相關或沒有關系。最近1篇包括17個隊列研究(n=11 182)的Meta分析結果顯示[40],循環(huán)血液中的植物甾醇/甾烷醇濃度與血管疾病無顯著相關,菜油甾醇平均濃度第一分位數(shù)和第三分位數(shù)分別為4和12mmol/L(0.17、0.47 mg/dL),谷甾醇為3和10mmol/L(0.13、0.38 mg/dL)。此外,2個研究顯示植物甾醇與CV負相關,一個研究沒有發(fā)現(xiàn)有任何相關,還一個研究報道正相關[41-44],但一個大樣本量(n=1 242)研究顯示,冠心病(CAD)組血植物甾醇水平低于無CAD組,適度提高植物甾醇水平可能降低CAD風險[45]。

        大量研究證明,無論通過什么機制降低LDL-C水平,包括膳食干預[46-49],降低血漿LDL-C水平獲得的臨床效益是無可爭議的。無論是他汀還是非他汀藥物降低LDL-C,當基于貝氏因子(Bayes factor)比較它們對心肌梗死或CAD死亡的效益時,沒有本質區(qū)別[47]。無論使用哪種方法,如膳食干預(n=5)、膽酸螯合劑(n=3)、外科手術(n=1)和他汀藥物(n=10)試驗,進行5年的治療,降低LDL-C與減少CHD和卒中發(fā)生的結果是一樣的,也是一致的[47]。植物甾醇/甾烷醇,作為健康膳食的一部分,每天攝入2g可降低血漿LDL-C水平10%左右,提示對心血管疾病具有一定的有益作用。

        4植物甾醇/甾烷醇的應用

        作為健康食品的一部分或功能食品成分,2000年,美國FDA(食品藥品監(jiān)督管理局) 認為“植物甾醇有利于降低心血管疾病發(fā)生率”,并批準其為GRAS(一般認為安全物質);通過了植物甾醇的功能聲稱,即“含有至少0.62g植物甾醇酯的食物,每天2次,即每天1.3g,作為低飽和脂肪和低膽固醇膳食的一部分,可減少心臟病發(fā)病風險”,允許作為沙拉、酸乳酪、調(diào)味植物油涂抹品的添加成分使用。2004年,歐盟食品科學委員會認為食用添加植物甾醇酯類人造黃油是安全的在含有植物甾醇產(chǎn)品標簽上推薦攝入量為每天不超過3g。在澳大利亞和新西蘭,食品標準法典將植物甾醇作為新資源食品成分,允許在人造黃油和奶油中替代產(chǎn)品、酸奶、乳制品、即食早餐谷物、果汁中使用(Australia New Zealand Food Authority,2000)。2007年,我國衛(wèi)生部批準植物甾醇和甾烷醇作為新資源食品,可以添加在除嬰幼兒食品外的各類食品中使用,食用量為植物甾醇2.4g/d、植物甾醇酯3.9g/d[49]。2014年,《中國居民膳食營養(yǎng)素參考攝入量》(2013版)針對我國居民目前膳食植物甾醇攝入水平(平均322mg/d)[4-5],為預防心血管疾病,提出植物甾醇的特定建議值為0.9g/d, 植物甾醇酯為1.5g/d,同時建議配合低飽和脂肪膳食[50]。

        基于大量的研究證據(jù)一致證明,只要降低LDL-C水平,無論通過什么機制(他汀、膳食、膽酸螯合劑、部分回腸旁路術),都能夠降低CV風險,美國、歐盟等都將植物甾醇/甾烷醇納入脂代謝紊亂管理臨床指南中[47,51]。2014年歐洲動脈粥樣硬化學會(European Atherosclerosis Society,EAS)在對植物甾醇和植物甾烷醇在管理脂代謝紊亂和預防心血管疾病中的作用專家共識中指出[52],基于植物甾醇/甾烷醇具有降低LDL-C水平,且沒有副作用,植物甾醇/甾烷醇功能食品可以用于下列情況:(1)具有中等或低心血管疾病風險,不需要藥物治療的高膽固醇血癥患者;(2)作為輔助藥物治療,用于他汀藥物治療效果不佳或他汀不耐受、沒有得到LDL-C降低目標的高風險和很高風險的病人;(3)6歲以上家族性高膽固醇血癥患者;(4)可以將增加攝入植物甾醇和植物甾醇酯作為生活方式和膳食輔助措施降血TG,特別是在用藥物治療前的高TG患者。

        5結論

        健康的膳食是預防CVD的基石。天然存在于植物性食物中的植物甾醇和甾烷醇對脂代謝具有調(diào)節(jié)作用;通過添加植物甾醇/甾烷醇食品或膳食補充劑攝入植物甾醇/甾烷醇(2g/d),對高脂血癥患者(包括家族型高膽固醇患者)和代謝綜合征患者具有降低血LDL-C和TG作用,并可以輔助他汀類藥物降低LDL-C水平,發(fā)揮最佳降脂效果。為預防和減少心血管疾病發(fā)生、發(fā)展,建議遵循食物多樣、平衡膳食原則,注重整體膳食構成而非單一營養(yǎng)素;作為健康膳食成分,植物甾醇/甾烷醇可以通過攝入天然植物性食物滿足健康需要,如適量的植物油,充足的全谷類、豆類、蔬菜和水果;對于血脂紊亂的人群,可以適當選擇添加植物甾醇/甾烷醇的食品和膳食補充劑增加攝入量?!?/p>

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        (責任編輯李婷婷)

        基金項目:國家科技支撐計劃項目(項目編號: 2013BAI06B05)。

        作者簡介:常翠青(1964—),女,博士,研究員,研究方向:運動、營養(yǎng)與慢性病。

        Research and Application Progress on Phytosterol and Cardiovascular Diseases

        CHANG Cui-qing (Third Hospital of Peking University,Beijing 100191,China)

        Abstract:Phytosterol is a kind of chemical substances in plant foods including phytosterol and phytostanol.Its chemical structure is similar to cholesterol and can regulate lipid metabolism.This paper reviewed the research and application progress of phytosterol on lowing blood lipids,preventing athrosclerosis and reducing the risk of cardiovascular diseases.

        Keywords:phytosterol;low density lipoprotein;cardiovascular disease

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