抗氧化劑治療對慢性阻塞性肺病患者的營養和抗氧化狀態的影響

嘉婷 緱劍 翟梅 閆海燕

抗氧化劑治療對慢性阻塞性肺病患者的營養和抗氧化狀態的影響

嘉婷 緱劍 翟梅 閆海燕

目的評估補充抗氧化劑抗壞血酸和N-乙酰半胱氨酸對慢性阻塞性肺疾病 (慢阻肺)患者的營養和抗氧化狀態的影響。方法入選的120例患者隨機分為4組：NAC，VC，NAC+ VC，對照組。使用標準方法測量患者的營養狀況：身體質量指數(BMI)；通過生物阻抗分析技術檢測患者的身體成分：去脂體重 (FFM)、脂肪重(FM)、肌肉重(LM)；通過營養需求調查問卷 (CNAQ)評分分析患者的飲食攝入量和食欲；同時測量血漿抗氧化狀態：VA、VE、VC、谷胱甘肽和總抗氧化能力。結果補充抗氧化劑抗壞血酸和N-乙酰半胱氨酸后身體質量指數(BMI)顯著升高(P<0.05)，而且BMI(P=0.04)和碳水化合物的攝入量(P=0.01)間分別存在顯著的交互影響，尤其是NAC組。所有干預組的血漿還原型谷胱甘肽(GSH)都顯著增加了，尤其是VC組(P=0.003)。結論單獨補充NAC或VC可以改善慢阻肺患者的營養和抗氧化狀態。

抗壞血酸，N-乙酰半胱氨酸；慢性阻塞性肺病

世界范圍內約有2400萬人患有慢性阻塞性肺病 (chronic obstructive pulmonary disease)，300萬人死于慢阻肺，占全球死亡人數的5%[1]。流行病學研究表明，不良的飲食習慣會導致肺部疾病的發生，如哮喘、慢阻肺和肺癌等[2]。慢阻肺不僅影響肺部正常功能，而且還會導致體重減輕和肌肉功能障礙等嚴重后果[3]。因此，營養不良是慢阻肺患者常遇到的一個難題。根據慢阻肺的嚴重程度不同，患者營養不良發生率為20%-50%[4]。補充膳食可以改善缺少抗氧化劑導致氧化應激反應而促進的氣流受限的發展[5]。有研究表明，接受N-乙酰半胱氨酸 (N-Acetylcysteine，NAC)治療病情沒有加重的慢阻肺患者數量顯著多于服用安慰劑后病情沒有加重的患者數量[6]。但是關于補充NAC對營養和抗氧化狀態的影響未見報道。眾所周知，VC (維生素C，即抗壞血酸)可以改善吸煙者的抗氧化狀態[7]，但是VC對慢阻肺的影響尚未可知。因此本研究旨在探討VC和NAC單獨或者聯合補充對COPD患者營養和抗氧化狀態的影響。

資料與方法

一、資料來源

2014年10月到2015年10月，120例男性慢阻肺患者參與本項研究，該研究通過醫院道德倫理委員會批準，患者知情同意。納入標準：確診慢阻肺，且FEV1<80%，FEV1/FVC<70%。排除標準：患者經常服用抗氧化劑，已經住院3個月，慢阻肺診斷為Ⅳ期，合并糖尿病、肺結核和炎癥。

受試者隨機分為4組：NAC，VC，NAC+VC，對照組。NAC組患者口服NAC，每次600 mg，每日三次；VC組患者口服VC，每次500 mg，每日三次；NAC+VC組患者口服NAC和VC，每次分別為600 mg和500 mg，每日三次；對照組患者不服用任何抗氧化劑；檢測患者基線、干預后3個月和6個月時的營養狀況、食物攝入量變化和抗氧化狀態等3項指標。4組患者在年齡、收入、吸煙數量、吸煙指數和慢阻肺持續時間都無顯著性差異，具有可比性。(見表2)。

表1 120例患者特征(n=30)

二、檢測指標

通過標準方法檢測患者的營養狀況，包括測量人體體重、身高、上臂圍、肱三頭肌皮褶厚度、腰圍、小腿圍、臀圍，計算身體質量指數 (BMI)。通過營養師專業軟件和營養需求調查問卷 (CNAQ)評分獲得并分析患者的飲食攝入量和食欲。身體成分使用生物阻抗分析技術進行測定，包括去脂體重 (FFM)、脂肪重(FM)、肌肉重(LM)。檢測開始前12 h內患者不能進行運動、洗澡，24 h內不許飲用酒、咖啡、茶和功能飲料。

三、生化分析

收集10 mL空腹靜脈血，測量抗氧化狀態：VA、VE、VC、谷胱甘肽(GSH)和總抗氧化能力。血清/血漿中VA (視黃醇)和VE (α-生育酚)通過等度高效液相色譜法在3個不同波長處進行檢測。VC (抗壞血酸)的測定：0.5 mL血漿與草酸防腐劑混合，然后使用鋁箔包裹保持70℃，最后通過高效液相色譜法進行分析。總抗氧化能力通過三價鐵降低抗氧化能力(FRAP)法進行測定。血漿GSH濃度通過GSH試劑盒進行測定。

四、數據分析

結 果

一、NAC組、VC組、NAC+VC組和對照組間存在交互影響(P=0.04)，組間和時間影響無顯著性差異(P>0.05)。NAC組BMI的變化率最大、其次是NAC+VC組、再次是對照組，最后是VC組。抗氧化劑干預后，隨著時間的變化，4組患者的FM (P=0.002)、LM (P=0.001)、FFMI (P=0.003)、CNAQ (P=0.004)等四種身體成分間存在顯著差異；而且NAC、VC和對照組患者的FFMI顯著降低了，但是NAC+VC組患者的FFMI在3個月時增加了，在6個月時降低了。各組患者FM和LM不存在組間和交互影響 (P>0.05)。

二、補充抗氧化劑后，NAC組患者的碳水化合物的攝入量增加最顯著(P=0.01)，其中NAC組碳水化合物攝入量變化率最大，其次是NAC+VC組，再次是對照組，最后是VC組。抗氧化劑干預后，隨著時間的變化，4組患者在脂肪 (P=0.02)和VA攝入量(P=0.02)間存在顯著差異。各組患者能量、蛋白、VE和VC的攝入量不存在組間、時間和交互影響，P>0.05。(見表3)。

三、各干預組的血漿GSH較對照組顯著升高，其中VC組增加率最高，其次是NAC組，再次是NAC+VC組，最后是對照組。抗氧化劑干預后，隨著時間的變化，4組患者血漿VA發生顯著變化，其中VC組增加率最高，其次是NAC組，再次是NAC+VC組，最后是對照組。各組患者血漿VE、VC和總抗氧化能力不存在組間、時間和交互影響，P>0.05。(見表4)。

表2 身體成分的變化

討 論

本實驗評價了補充抗氧化劑對慢阻肺患者的營養和抗氧化狀態的影響。與對照組相比，抗氧化劑的補充提高了實驗組全部患者的食欲評分。早期研究發現，肺康復計劃實行6個月后患者食欲顯著提高[8]。除了食欲外，抗氧化劑的補充也提高了患者對能量、蛋白和碳水化合物的攝入量[9]。氧化應激是慢阻肺和呼吸功能不暢的一個重要特征，由于氣體交換患者久坐不動，降低了食欲，進而導致低抗氧化飲食引起營養缺乏[10-11]。補充抗氧化劑 (如NAC)清除了自由基，從而降低了機體氧化應激反應和細胞因子，增加食欲。在癌癥患者中，慢性炎癥會引發機體促炎性細胞因子過剩，這在惡病質患者的發病機制中起到了重要作用[12-13]。慢阻肺患者的慢性炎癥也是其一大重要特征，發病機制與上文類似。

表4 抗氧化狀態的變化

補充NAC可以改善患者的營養狀況 (BMI)，早期報道也稱慢阻肺患者口服GSH增加了自身營養參數[14]。雖然關于補充VC對慢阻肺的影響未見報道，但是目前的研究表明補充VC可以改善肺功能。肺部的非酶抗氧化劑包括低分子量化合物 (GSH)、抗壞血酸、尿酸、膽紅素、硫辛酸和α-生育酚，這些非酶抗氧化劑的濃度不同，肺上皮細胞襯液中GSH和VC濃度高于血漿，血清中白蛋白和膽紅素濃度高于肺上皮細胞襯液[15]。VC除了作為酶的輔助因子外，還是水溶性斷鏈型抗氧化劑[15]。VC增加了自由基和脂質過氧化的存在。肺部的抗氧化防御系統機制表明正常的肺細胞功能需要適當的氧化還原平衡。

所有干預組在6個月后抗氧化狀態 (GSH)均增加了，尤其是VC組。口服NAC (GSH前體)通過增加細胞內半胱氨酸的含量進而增加了還原型GSH[16]，高濃度的GSH又可以轉化成氧化型GSH (GSSG)，作為一種自由基存在[18]。因此，NAC組GSH自由基(GSSG)顯著增加，還原型GSH未明顯增加。VC可以使GSH自由基再生成它的抗氧劑形式。因此，VC組GSH最高。

綜上所述，補充抗氧化劑可以改善慢阻肺患者的營養狀況，尤其是NAC。VC在改善慢阻肺患者的營養狀況方面也是有效的。

[1] 趙虹，趙芝煥，萬崇華.COPD患者生命質量及其與臨床客觀指標的關系研究概況[J].中國實用醫藥,2010,5(29): 236-237.

[2] Hanson C,Lyden E,Rennard S,et al.The Relationship between Dietary Fiber Intake and Lung Function in the national Health and Nutrition Examination Surveys[J].Ann Am Thorac Soc,2016,13(5):643-650.

[3] Tse HN,Raiteri L,Wong KY,et al.High-dose N-acetylcysteine in stable COPD: the 1-year, double-blind, randomized, placebo-controlled HIACE study[J].Chest,2013,144(1):106-118.

[4] Baccioglu A,Gulbay BE,Acιcan T.Body composition in patients with stable chronic obstructive pulmonary disease: comparison with malnutrition in healthy smokers[J].Eurasian J Med,2014,46(3):169-175.

[5] MacNee W.Oxidants/antioxidants and COPD[J].Chest,2000,117(5 Suppl 1):303S-317S.

[6] Johnson K,McEvoy CE,Naqvi S,et al.High-dose oral N-acetylcysteine fails to improve respiratory health status in patients with chronic obstructive pulmonary disease and chronic bronchitis: a randomized, placebo-controlled trial[J].Int J Chron Obstruct Pulmon Dis,2016,11:799-807.

[7] Theodorou AA,Paschalis V,Kyparos A,et al.Passive smoking reduces and vitamin C increases exercise-induced oxidative stress: does this make passive smoking an anti-oxidant and vitamin C a pro-oxidant stimulus[J].Biochem Biophys Res Commun,2014,454(1):131-136.

[8] Li XH,Zhu JL,Hong C,et al.Effects of systematic rehabilitation programs on quality of life in patients undergoing lung resection[J].Mol Clin Oncol,2013,1(1):200-208.

[9] Slinde F,Gr?nberg AM,Engstr?m CR,et al.Individual dietary intervention in patients with COPD during multidisciplinary rehabilitation[J].Respir Med,2002,96(5):330-336.

[10] Dhakal N,Lamsal M,Baral N,et al.Oxidative stress and nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease[J].J Clin Diagn Res,2015,9(2):BC01-BC04.

[11] Raguso CA,Luthy C.Nutritional status in chronic obstructive pulmonary disease: role of hypoxia[J].Nutrition,2011,27(2):138-143.

[12] Mantovani G,Madeddu C.Cyclooxygenase-2 inhibitors and antioxidants in the treatment of cachexia[J].Curr Opin Support Palliat Care,2008,2(4):275-281.

[13] Mantovani G,Macciò A,Madeddu C,et al.Randomised phase III of ve different arms of treatment for patient with cancer cachexia: interim results[J].Nutrition,2008,24(4):305-313.

[14] van de Bool C,Steiner MC,Schols AM.Nutritional targets to enhance exercise performance in chronic obstructive pulmonary disease[J].Curr Opin Clin Nutr Metab Care,2012,15(6):553-560.

[15] Amorati R,Pedulli GF,Valgimigli L.Kinetic and thermodynamic aspects of the chain-breaking antioxidant activity of ascorbic acidderivatives in non-aqueous media[J].Org Biomol Chem,2011,9(10):3792-3800.

[16] Nurulain SM,Ojha S,Tekes K,et al.Efficacy of N-Acetylcysteine, Glutathione, and Ascorbic Acid in Acute Toxicity of Paraoxon to Wistar Rats: Survival Study[J].Oxid Med Cell Longev,2015,2015:329306.

[17] Couto N,Malys N,Gaskell SJ,et al.Partition and turnover of glutathione reductase from saccharomyces cerevisiae: a proteomic approach[J].J Proteome Res,2013,12(6):2885-2894.

Effectofantioxidantssupplementationonnutritionalandantioxidantstatusofchronicobstructivepulmonarydiseasepatients

JIATing,GOUJian,ZHAIMei,YANHai-yan

DepartmentofRespiratoryMedicine,theFirstPeople’sHospitalofXianyang,Xianyang,Shaanxi712000,China

ObjectiveTo evaluate the effect of antioxidant (ascorbic acid and N-Acetylcysteine) supplementation on nutritional and antioxidant status of COPD patients.Methods120 patients were randomly divided into 4 groups: the NAC group, the VC group, the NAC+VC group and the control group. The nutritional status of patients were detected by standard method including BMI. The body composition of patients were detected by a bio impedance analysis technique including Fat-free Mass (FFM), Fat mass (FM) and Lean Mass (LM). Food intake and appetite were analyzed by the Council on Nutrition Appetite Questionnaire (CNAQ). At the same time, the plasma antioxidant status was detected including VA, VE, VC, GSH and total antioxidant capacity.ResultsBody Mass Index (BMI) increased significantly after Ascorbic acid and N-Acetylcysteine supplementation (P<0.05), and there also was a significant interaction effect on BMI (P=0.04) and carbohydrate intake (P=0.01), especially in the NAC group. Plasma glutathione (GSH) increased significantly in all intervention groups, especially in the VC group (P=0.003).ConclusionA single supplementation of NAC or VC can improve nutritional and antioxidant status of COPD patients.

ascorbic acid; N-acetylcysteine; chronic obstructive pulmonary disease

2017-03-27]

10.3969/j.issn.1009-6663.2017.11.020

712000 陜西 咸陽，咸陽市第一人民醫院呼吸內科

緱劍，Email：goujian688@163.com