引用本文： 于潔, 周海英, 趙萌, 崔蕾, 劉寧樸. 成年人黃斑色素吸光度與血清葉黃素、玉米黃素水平相關性研究. 中華眼底病雜志, 2016, 32(5): 518-521. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2016.05.014 復制
黃斑色素(MP)主要由葉黃素和玉米黃素這兩種類胡蘿卜素組成，具有強大的抗氧化和光防護能力，對黃斑具有一定的保護作用及改善視力[1-6]。然而人體本身并不能合成葉黃素和玉米黃素，通過食物攝取的葉黃素和玉米黃素進入血液循環到達視網膜后與特定結合蛋白結合經主動轉運實現MP在黃斑的高濃度富集[7, 8]。研究發現，血清葉黃素、玉米黃素濃度與老年性黃斑變性(AMD)發病風險相關，低AMD風險者其血清和攝入的葉黃素和玉米黃素濃度較高[6, 9-11]。通過補充含葉黃素、玉米黃素的食物或藥物補充劑可提高AMD患者或正常人黃斑區MP吸光度(MPOD)水平[12-22]，但也有研究未發現補充葉黃素前后血清和MPOD有顯著變化[23]。由于MP來源于食物中的葉黃素、玉米黃素，這些營養素吸收進入血液后再經復雜轉運到達視網膜并富集，故膳食、血清中的葉黃素、玉米黃素濃度會影響視網膜中的MP水平。為此，我們檢測了一組成年人群的MPOD和血清葉黃素、玉米黃素濃度，并初步探討其與性別、吸煙及飲食習慣的關系。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面臨床研究。2007年6月至2008年12月在我院白內障專科就診的輕度白內障患者20例和同期征集的健康志愿者39人納入研究。其中，男性15人，女性44人；男 ∶女≈1 ∶3。年齡19～82歲，平均 年齡(43.75±18.93)歲。29歲以下者17人，30～39歲 18人，40～49歲5人，50～59歲3人，60～69歲6人，70歲以上10人。白內障患者年齡均＞50歲。
納入標準：(1)既往未服用膳食葉黃素、玉米黃素補充劑。(2)白內障患者最佳矯正視力(BCVA)≥0.5，散瞳后可清晰檢查眼底并拍攝彩色眼底像；健康志愿者BCVA≥1.0。(3)輕中度屈光不正，但眼底檢查正常。(4)非接觸眼壓計測量眼壓10～21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。排除標準：(1)糖尿病、惡性腫瘤、自身免疫性疾病者。(2)青光眼、葡萄膜炎、視網膜、脈絡膜、視神經疾病者。(3)不能理解和配合檢查者。
膳食調查問卷由本院營養科醫師協助設計完成。調查內容包括高血壓、糖尿病、AMD家族史、吸煙史；經常食用蔬菜種類(綠色蔬菜、紅色蔬菜、黃色蔬菜)及數量；日常飲食習慣是以肉類為主或蔬菜為主或均衡膳食。以上信息均通過受試者自我評價報告的方式獲得。受試者中，無吸煙史者53人；有吸煙史者6人，均為男性。偏好動物性食物者2人，偏好植物性食物者22人，平衡膳食者35人。
采用美國Kemin公司第一代雙色光閃爍吸光度計法檢測MPOD。受試者取坐位，暗室中自然瞳孔下遮擋受檢眼對側眼，受檢眼同時從測量設備前的大孔中清晰看見其內的閃爍視標和從其左側小孔內看到紅色發光二極管視標。有屈光不正者配戴矯正眼鏡進行測試。檢測共5個程序，4個點用于測量分別距黃斑中心凹0.25°、0.50°、1.00°、1.75°視網膜的藍光吸收，另一個點作為參考點位于黃斑中心凹鼻側或顳側7°，測量旁中心凹處視網膜的藍光吸收。二者差值經計算后即得到測量點的MPOD。檢查時受試者注視各視標的固視點，同時感覺視標的閃爍狀態，當視標從閃爍到不閃爍或從不閃爍到閃爍時，告知檢查者，由檢查者記錄相應的讀數并計算平均值。按照1.00°、0.50°、1.75°、0.25°、7.00°順序進行測量。不能完成全部測量位點的受試者酌情減少測量位點，但至少完成1.00°和7.00° 2個位點的測量。每名受試者均雙眼接受檢查。所有檢查由2名經過培訓并測試合格的檢查者完成。檢查者根據測量結果確定測試的重復次數。每個程序重復3～5次。
采用反相高效液相色譜法(HPLC)測量血清葉黃素、玉米黃素濃度。抽取受試者空腹靜脈血5 ml，離心分離血清，避光下凝固后于-80℃低溫避光保存。測量時避光解凍并按流程萃取血清中的類胡蘿卜素。測量儀器為Waters 600高效液相色譜儀，C30 反相液相色譜柱，分析軟件為Waters PC 800 Integrator Version 2.0。配制葉黃素、玉米黃素及及視黃醇標準品溶液。將標準品溶液稀釋為1/2、1/4、1/10倍，并濃縮為4倍，以葉黃素、玉米黃素組分及視黃醇的峰面積為縱坐標，葉黃素、玉米黃素組分及視黃醇濃度為橫坐標，繪制標準曲線。將測得的血清葉黃素、玉米黃素HPLC峰面積與標準峰面積比較，校正后計算得到葉黃素、玉米黃素含量，計算公式為：樣品濃度=標準品濃度×樣品峰面積/標準品峰面積。
應用開放軟件R(www.r-project.org)統計分析軟件包進行統計學分析處理。符合正態分布的連續變量以均數±標準差(x±s)表示；不符合正態分布的連續變量用以“中位數(最小值，最大值)”表示。受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度經平方根轉化后符合正態分布。采用Pearson相關分析方法分析MPOD與血清葉黃素、玉米黃素之間的相關性。P＜0.05為差異有統計學意義。
2 結果
受試者黃斑中心凹 0.25°、0.50°、1.00°、1.75° MPOD分別為 0.59、0.48、0.34、0.18。 血清葉黃素濃度為0.20～ 0.90 μmol/L，平均濃度為(0.45±0.16) μmol/L； 血清玉米黃素濃度為0.04～0.23 μmol/L，平均濃度為(0.11±0.04) μmol/L。
男性、吸煙者血清葉黃素、玉米黃素濃度均略高于女性(t葉黃素=1.13、t玉米黃素=0.86)、未吸煙者(t葉黃素=-0.15、t玉米黃素=-0.11)，但差異均無統計學意義(P=0.27、0.40、0.87、0.91)。偏好動物性食物者血清葉黃素、玉米黃素濃度均略低于偏好植物性食物或平衡膳食者，但三者間差異無統計學意義(F葉黃素＝3.87、4.05、0.18，P=0.83、0.81、0.99；F玉米黃素=0.99、1.51、0.52，P=0.85、0.68、0.72)(表 1)。
表1
不同性別、吸煙狀態、飲食習慣受試者的血清葉黃素、玉米黃素濃度(μmol/L)
相關性分析結果顯示，MPOD與血清葉黃素(r=-0.06、-0.02、-0.07、0.03)、玉米黃素(r=0.02、0.12、0.09、0.11)濃度無相關(P＞0.05)。
3 討論
本研究為橫斷面臨床研究，結果未發現受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度與MPOD之間的相關性。MP由膳食攝入，經腸道吸收進入血液，經相應的載體運輸達到視網膜，在視網膜內再與特定的結合蛋白結合經主動轉運實現MP在黃斑的高濃度富集[24]，在黃斑區再發生其特有的生物轉化。由此可見，從膳食中的葉黃素、玉米黃素到黃斑區的MP，經歷了一系列復雜的生化過程，而此過程中的諸多環節至今仍不清楚。血清葉黃素、玉米黃素只是MP吸收轉運過程中的一個環節，需經一系列復雜的生化反應才能成為黃斑區的MP，因此血清葉黃素、玉米黃素和黃斑區的MP之間并非一定存在直接相關關系。Nolan等[25]對828名健康人進行了MPOD與血清中葉黃素、玉米黃素水平測定，在全體研究對象中發現MPOD與血清中葉黃素和玉米黃素呈正相關關系，但在AMD高風險人群中未發現MPOD與血清玉米黃素的相關性，作者認為在高危人群中視網膜富集玉米黃素的能力受到了損害。Broekmans等[26] 對376人進行MPOD與血清葉黃素、玉米黃素和脂肪組織中葉黃素濃度的相關性研究，在男性中發現MPOD與血清葉黃素、玉米黃素和脂肪組織中葉黃素濃度之間呈顯著正相關，而女性中則沒有發現這種相關性。說明性別也有可能對MP的吸收分布有一定影響。本研究中男女性別比約為1 ∶3，可能對結果也有所影響。Landrum等[27]研究發現，血清葉黃素、玉米黃素與MPOD之間確實存在正相關性，但膳食補充葉黃素、玉米黃素后，MPOD的升高均滯后于血清葉黃素、玉米黃素濃度的升高，而且MPOD的升高在達到一定程度后即出現平臺表現，即MPOD的升高存在 “飽和”機制，血清濃度再升高也不能使MPOD達到更高水平，在補充停止一段時間后，血清葉黃素、玉米黃素濃度恢復到基線水平，但是MPOD仍然保持增高的狀態。依據MP的代謝特點，黃斑區MP變化滯后于血清葉黃素、玉米黃素濃度變化。以上結果表明，在膳食補充葉黃素、玉米黃素達到視網膜產生反應至飽和之前這段時間之內測量MPOD與血清葉黃素、玉米黃素之間的關系會有更大的可能發現二者之間的正相關關系。
本研究結果未發現MPOD與血清葉黃素、玉米黃素濃度的相關性，我們認為與以下原因有關：(1)相對較小的樣本量。(2)血清葉黃素、玉米黃素濃度和MPOD均是在人群中變異相對大的指標。(3)本研究設計為一橫斷面研究，在小樣本的橫斷面研究中探討變異大的指標，更不容易發現其相關性。(4)血清葉黃素、玉米黃素濃度與MPOD變化的非同步性。Nolan等[25] 引用的文獻中，有9篇文獻觀察了血清葉黃素、玉米黃素濃度與AMD患病風險的關系，但只有1篇文獻結果發現血清低葉黃素、玉米黃素濃度與AMD患病風險相關。LaRowe等[28]對1698名受試者進行了MPOD與AMD相關性研究，未發現MPOD與AMD相關。作者認為可能是由于橫斷面研究所導致的結果偏倚，因而提出前瞻性研究的必要性。本研究的血樣標本采集和MPOD測量在同一天完成，僅反映取樣當時的相應血清葉黃素、玉米黃素濃度和黃斑區MP水平，由于二者濃度變化的時間差異而不能完全反映二者之間的關系，在補充研究中更易于發現MPOD與血清濃度的正相關關系。但是，由于本研究中未包含服用膳食葉黃素、玉米黃素補充劑的受試者，因而所有受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度和MPOD均反映其正常飲食攝入狀態下的血清葉黃素、玉米黃素濃度和MP水平，可作為以后進行膳食營養補充研究中人群基線水平的參考。
黃斑色素(MP)主要由葉黃素和玉米黃素這兩種類胡蘿卜素組成，具有強大的抗氧化和光防護能力，對黃斑具有一定的保護作用及改善視力[1-6]。然而人體本身并不能合成葉黃素和玉米黃素，通過食物攝取的葉黃素和玉米黃素進入血液循環到達視網膜后與特定結合蛋白結合經主動轉運實現MP在黃斑的高濃度富集[7, 8]。研究發現，血清葉黃素、玉米黃素濃度與老年性黃斑變性(AMD)發病風險相關，低AMD風險者其血清和攝入的葉黃素和玉米黃素濃度較高[6, 9-11]。通過補充含葉黃素、玉米黃素的食物或藥物補充劑可提高AMD患者或正常人黃斑區MP吸光度(MPOD)水平[12-22]，但也有研究未發現補充葉黃素前后血清和MPOD有顯著變化[23]。由于MP來源于食物中的葉黃素、玉米黃素，這些營養素吸收進入血液后再經復雜轉運到達視網膜并富集，故膳食、血清中的葉黃素、玉米黃素濃度會影響視網膜中的MP水平。為此，我們檢測了一組成年人群的MPOD和血清葉黃素、玉米黃素濃度，并初步探討其與性別、吸煙及飲食習慣的關系。現將結果報道如下。
1 對象和方法
橫斷面臨床研究。2007年6月至2008年12月在我院白內障專科就診的輕度白內障患者20例和同期征集的健康志愿者39人納入研究。其中，男性15人，女性44人；男 ∶女≈1 ∶3。年齡19～82歲，平均 年齡(43.75±18.93)歲。29歲以下者17人，30～39歲 18人，40～49歲5人，50～59歲3人，60～69歲6人，70歲以上10人。白內障患者年齡均＞50歲。
納入標準：(1)既往未服用膳食葉黃素、玉米黃素補充劑。(2)白內障患者最佳矯正視力(BCVA)≥0.5，散瞳后可清晰檢查眼底并拍攝彩色眼底像；健康志愿者BCVA≥1.0。(3)輕中度屈光不正，但眼底檢查正常。(4)非接觸眼壓計測量眼壓10～21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。排除標準：(1)糖尿病、惡性腫瘤、自身免疫性疾病者。(2)青光眼、葡萄膜炎、視網膜、脈絡膜、視神經疾病者。(3)不能理解和配合檢查者。
膳食調查問卷由本院營養科醫師協助設計完成。調查內容包括高血壓、糖尿病、AMD家族史、吸煙史；經常食用蔬菜種類(綠色蔬菜、紅色蔬菜、黃色蔬菜)及數量；日常飲食習慣是以肉類為主或蔬菜為主或均衡膳食。以上信息均通過受試者自我評價報告的方式獲得。受試者中，無吸煙史者53人；有吸煙史者6人，均為男性。偏好動物性食物者2人，偏好植物性食物者22人，平衡膳食者35人。
采用美國Kemin公司第一代雙色光閃爍吸光度計法檢測MPOD。受試者取坐位，暗室中自然瞳孔下遮擋受檢眼對側眼，受檢眼同時從測量設備前的大孔中清晰看見其內的閃爍視標和從其左側小孔內看到紅色發光二極管視標。有屈光不正者配戴矯正眼鏡進行測試。檢測共5個程序，4個點用于測量分別距黃斑中心凹0.25°、0.50°、1.00°、1.75°視網膜的藍光吸收，另一個點作為參考點位于黃斑中心凹鼻側或顳側7°，測量旁中心凹處視網膜的藍光吸收。二者差值經計算后即得到測量點的MPOD。檢查時受試者注視各視標的固視點，同時感覺視標的閃爍狀態，當視標從閃爍到不閃爍或從不閃爍到閃爍時，告知檢查者，由檢查者記錄相應的讀數并計算平均值。按照1.00°、0.50°、1.75°、0.25°、7.00°順序進行測量。不能完成全部測量位點的受試者酌情減少測量位點，但至少完成1.00°和7.00° 2個位點的測量。每名受試者均雙眼接受檢查。所有檢查由2名經過培訓并測試合格的檢查者完成。檢查者根據測量結果確定測試的重復次數。每個程序重復3～5次。
采用反相高效液相色譜法(HPLC)測量血清葉黃素、玉米黃素濃度。抽取受試者空腹靜脈血5 ml，離心分離血清，避光下凝固后于-80℃低溫避光保存。測量時避光解凍并按流程萃取血清中的類胡蘿卜素。測量儀器為Waters 600高效液相色譜儀，C30 反相液相色譜柱，分析軟件為Waters PC 800 Integrator Version 2.0。配制葉黃素、玉米黃素及及視黃醇標準品溶液。將標準品溶液稀釋為1/2、1/4、1/10倍，并濃縮為4倍，以葉黃素、玉米黃素組分及視黃醇的峰面積為縱坐標，葉黃素、玉米黃素組分及視黃醇濃度為橫坐標，繪制標準曲線。將測得的血清葉黃素、玉米黃素HPLC峰面積與標準峰面積比較，校正后計算得到葉黃素、玉米黃素含量，計算公式為：樣品濃度=標準品濃度×樣品峰面積/標準品峰面積。
應用開放軟件R(www.r-project.org)統計分析軟件包進行統計學分析處理。符合正態分布的連續變量以均數±標準差(x±s)表示；不符合正態分布的連續變量用以“中位數(最小值，最大值)”表示。受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度經平方根轉化后符合正態分布。采用Pearson相關分析方法分析MPOD與血清葉黃素、玉米黃素之間的相關性。P＜0.05為差異有統計學意義。
2 結果
受試者黃斑中心凹 0.25°、0.50°、1.00°、1.75° MPOD分別為 0.59、0.48、0.34、0.18。 血清葉黃素濃度為0.20～ 0.90 μmol/L，平均濃度為(0.45±0.16) μmol/L； 血清玉米黃素濃度為0.04～0.23 μmol/L，平均濃度為(0.11±0.04) μmol/L。
男性、吸煙者血清葉黃素、玉米黃素濃度均略高于女性(t葉黃素=1.13、t玉米黃素=0.86)、未吸煙者(t葉黃素=-0.15、t玉米黃素=-0.11)，但差異均無統計學意義(P=0.27、0.40、0.87、0.91)。偏好動物性食物者血清葉黃素、玉米黃素濃度均略低于偏好植物性食物或平衡膳食者，但三者間差異無統計學意義(F葉黃素＝3.87、4.05、0.18，P=0.83、0.81、0.99；F玉米黃素=0.99、1.51、0.52，P=0.85、0.68、0.72)(表 1)。
表1
不同性別、吸煙狀態、飲食習慣受試者的血清葉黃素、玉米黃素濃度(μmol/L)
相關性分析結果顯示，MPOD與血清葉黃素(r=-0.06、-0.02、-0.07、0.03)、玉米黃素(r=0.02、0.12、0.09、0.11)濃度無相關(P＞0.05)。
3 討論
本研究為橫斷面臨床研究，結果未發現受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度與MPOD之間的相關性。MP由膳食攝入，經腸道吸收進入血液，經相應的載體運輸達到視網膜，在視網膜內再與特定的結合蛋白結合經主動轉運實現MP在黃斑的高濃度富集[24]，在黃斑區再發生其特有的生物轉化。由此可見，從膳食中的葉黃素、玉米黃素到黃斑區的MP，經歷了一系列復雜的生化過程，而此過程中的諸多環節至今仍不清楚。血清葉黃素、玉米黃素只是MP吸收轉運過程中的一個環節，需經一系列復雜的生化反應才能成為黃斑區的MP，因此血清葉黃素、玉米黃素和黃斑區的MP之間并非一定存在直接相關關系。Nolan等[25]對828名健康人進行了MPOD與血清中葉黃素、玉米黃素水平測定，在全體研究對象中發現MPOD與血清中葉黃素和玉米黃素呈正相關關系，但在AMD高風險人群中未發現MPOD與血清玉米黃素的相關性，作者認為在高危人群中視網膜富集玉米黃素的能力受到了損害。Broekmans等[26] 對376人進行MPOD與血清葉黃素、玉米黃素和脂肪組織中葉黃素濃度的相關性研究，在男性中發現MPOD與血清葉黃素、玉米黃素和脂肪組織中葉黃素濃度之間呈顯著正相關，而女性中則沒有發現這種相關性。說明性別也有可能對MP的吸收分布有一定影響。本研究中男女性別比約為1 ∶3，可能對結果也有所影響。Landrum等[27]研究發現，血清葉黃素、玉米黃素與MPOD之間確實存在正相關性，但膳食補充葉黃素、玉米黃素后，MPOD的升高均滯后于血清葉黃素、玉米黃素濃度的升高，而且MPOD的升高在達到一定程度后即出現平臺表現，即MPOD的升高存在 “飽和”機制，血清濃度再升高也不能使MPOD達到更高水平，在補充停止一段時間后，血清葉黃素、玉米黃素濃度恢復到基線水平，但是MPOD仍然保持增高的狀態。依據MP的代謝特點，黃斑區MP變化滯后于血清葉黃素、玉米黃素濃度變化。以上結果表明，在膳食補充葉黃素、玉米黃素達到視網膜產生反應至飽和之前這段時間之內測量MPOD與血清葉黃素、玉米黃素之間的關系會有更大的可能發現二者之間的正相關關系。
本研究結果未發現MPOD與血清葉黃素、玉米黃素濃度的相關性，我們認為與以下原因有關：(1)相對較小的樣本量。(2)血清葉黃素、玉米黃素濃度和MPOD均是在人群中變異相對大的指標。(3)本研究設計為一橫斷面研究，在小樣本的橫斷面研究中探討變異大的指標，更不容易發現其相關性。(4)血清葉黃素、玉米黃素濃度與MPOD變化的非同步性。Nolan等[25] 引用的文獻中，有9篇文獻觀察了血清葉黃素、玉米黃素濃度與AMD患病風險的關系，但只有1篇文獻結果發現血清低葉黃素、玉米黃素濃度與AMD患病風險相關。LaRowe等[28]對1698名受試者進行了MPOD與AMD相關性研究，未發現MPOD與AMD相關。作者認為可能是由于橫斷面研究所導致的結果偏倚，因而提出前瞻性研究的必要性。本研究的血樣標本采集和MPOD測量在同一天完成，僅反映取樣當時的相應血清葉黃素、玉米黃素濃度和黃斑區MP水平，由于二者濃度變化的時間差異而不能完全反映二者之間的關系，在補充研究中更易于發現MPOD與血清濃度的正相關關系。但是，由于本研究中未包含服用膳食葉黃素、玉米黃素補充劑的受試者，因而所有受試者血清葉黃素、玉米黃素濃度和MPOD均反映其正常飲食攝入狀態下的血清葉黃素、玉米黃素濃度和MP水平，可作為以后進行膳食營養補充研究中人群基線水平的參考。
