等熱量低碳水化合物高蛋白飲食對非酒精性脂肪肝的干預作用

吳小溪 汪濤 杜晟楠 高靜靜 蔣元燁 曹勤

非酒精性脂肪肝(non-alcoholic fatty liver disease,NAFLD)全球流行率達到25.24%，且患病率逐年上升，在我國，超過25%的人患有NAFLD[1,2]。缺乏運動、不健康的飲食習慣都是NAFLD 發生的重要誘因[3,4]。20%～30%的NAFLD患者進展為脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis, NASH)和纖維化，在極端情況下可能進展為肝硬化，甚至肝癌[5-7]。改變不良生活方式、減少體質量和腰圍是預防和治療NAFLD及其合并癥的重要措施[8]。不同國家和地區的指南對NAFLD患者的飲食及運動推薦不盡相同[9-12]，但是，限制碳水化合物飲食及適當運動是廣泛推薦干預措施。本研究運用等熱量低碳水化合物高蛋白飲食進行干預4周，試圖找尋適合中國NAFLD患者的可以廣泛推廣和開展的飲食建議。

資料與方法

一、研究對象

以2019年1月至2020年1月在上海市普陀區中心醫院確診并定期隨訪的23例NAFLD患者為研究對象。納入標準：①年齡16～75歲，性別不限；②符合2018 年中華醫學會肝臟病學分會脂肪肝和酒精性肝病學組修訂的《非酒精性脂肪性肝病診療指南》中NAFLD的臨床診斷標準。排除標準：①糖尿病或正在接受降糖藥或胰島素治療患者、嚴重心臟疾病患者；②接受或正在接受抗纖維化治療或抗病毒治療者；③6個月內接受或正在進行藥物、飲食等減肥治療患者；④排除其他慢性肝病，如慢性病毒性肝炎、酒精性肝病、藥物性肝病、自身免疫性肝疾病、遺傳性肝病患者；⑤合并有肝臟及其他臟器腫瘤、嚴重心肺系統疾病者。剔除標準：①自行中斷飲食干預者；②研究期間未按照規定方案進食者。本研究通過上海中醫藥大學附屬普陀醫院倫理委員會審核批準(PETC-A-2018-49-1)。

二、研究方法

(一)等熱量低碳水化合物高蛋白限制飲食 根據基礎代謝率估算每個受試者的能量需求(使用Harris Benedict方程)，乘以相應于受試者活動水平的1.5。飲食提供來自碳水化合物4%的能量，來自脂肪72%的能量和來自蛋白質24%的能量，而基線飲食中相應的宏量營養素組分分別為40%、42%和18%。飲食中碳水化合物限制在23～30 g/d。

(二)患者基礎信息測量 干預4周前后，記錄患者年齡、身高、體質量、腰圍。

(三)生化檢測 入組前及干預4周后，所有患者在夜間禁食后于第2日清晨采集血樣。分析血清肝功能、血脂、血糖指標。

(四)生物標志物 血清樣品100 μL，加入400 μL甲醇，振搖2 min，以14 000 r/min離心10 min，吸取200 μL上清，待檢測。使用高分辨質譜，通過精確分子量并結合HMDB，mz/cloud等數據庫進行比對鑒定生物標志物。

三、統計學方法

采用SPSS 26.0軟件進行分析。正態分布的計量資料以均數±標準差表示，比較采用配對樣本t檢驗；非正態分布的計量資料以M(P25，P75)表示，比較采用 Wilcoxon 非參數檢驗。P<0.05為差異有統計學意義。

結 果

一、研究對象干預前后基礎信息比較

23例患者中，男性20例，女性3例。年齡為(40.8±17.1)歲，身高為(171.6±4.3)cm。經等熱量低碳水化合物高蛋白飲食干預4周后；體質量由74.00(70.75，80.00)kg降至72.50(69.50，78.25)kg，BMI由25.63(24.40，26.17)kg/m2降至24.87(24.27，26.15)kg/m2，腰圍從100.00(91.50，104.00)cm減少為98.00(94.50，100.00)cm，差異有統計學意義(Z=-3.083、-3.389、-2.560，均P<0.05)。結果表明采用等熱量低碳水化合物高蛋白飲食干預1周后能顯著減少患者體質量、腰圍及BMI，對NAFLD有良好的干預作用。

二、研究對象干預前后肝功能指標變化

經等熱量低碳水化合物高蛋白飲食干預4周后患者AKP、GGT、ALT、AST指標均發生改善，差異有統計學意義(均P<0.05)，而TBil、IDB、DB、TP、ALB、CHE等指標無明顯變化，差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。結果表明本飲食方案干預后可在一定程度上改善NAFLD患者的肝功能。

表1 23例研究對象干預前后肝功能指標變化

三、研究對象干預前后血脂指標變化

經等熱量低碳水化合物高蛋白飲食干預4周后，患者血脂TC及GLU水平顯著下降，差異有統計學意義(P<0.01)，見表2。結果表明本方案能夠有效降低患者血清總膽固醇，并且對于改善糖代謝也有一定作用。

表2 研究對象干預前后血脂指標變化

四、干預前后患者血清樣本OPLS分析

采用 LC-Q-orbitrap/MS 技術分析了等熱量低碳水化合物高蛋白飲食干預前后患者血清代謝譜的變化，并鑒定血清生物標志物。并使用Simca-P對質譜采集的數據進行分析，發現干預前后的血清樣本能夠完全實現分離。干預前后患者血清樣本OPLS分析結果見圖1。說明本方案能夠很好的改善NAFLD患者血清代謝。

圖1 干預前后患者血清樣本OPLS分析結果

五、干預前后患者血清樣本PCA分析

血清樣本PCA分析結果發現，絕大多數樣本處于95%置信區間內，干預前后患者血清樣本位于不同區域且基本分離，說明本飲食方案干預4周后NAFLD患者的血清代謝得到明顯改善。見圖2。

圖2 干預前后患者血清樣本PCA分析結果

六、差異性代謝物的尋找

進一步進行OPLS-DA分析，發現經本飲食方案干預后患者血清中共存在67個差異代謝產物，其中以氨基酸和磷脂類代謝異常居多。這些具有差異的血清代謝產物可能是本飲食方案起效的潛在的生物標志物。

討 論

目前，國內外已有大量證據表明飲食可以干預及改善NAFLD，一項meta分析顯示，體質量減輕能夠使NAFLD患者肝功能改善及肝脂肪變性減少，且改善程度與體質量的減少呈正相關[13]。有報道表明，BMI降低5%，肝臟脂肪即可降低25%，低碳水化合物飲食能夠改善NAFLD患者脂質代謝，使肝內脂質含量顯著降低[14-16]。

本研究采用等熱量低碳水化合物高蛋白飲食進行4周的干預，結果顯示能夠顯著降低NAFLD患者體質量、BMI、腰圍及血清GLU水平，患者血清ALT、AST指標明顯改善，血脂TC水平顯著降低，這與國內外的研究結果類似[17-19]。

代謝組學作為能宏觀整體觀察不同生物體系的代謝產物變化或其代謝產物隨時間的變化的一種技術，可以識別和量化特定生物樣本中的代謝物[20-23]。

本研究通過代謝組學分析共發現了67種差異性代謝產物，大部分為氨基酸和磷脂類代謝異常。在氨基酸代謝異常途徑中，患者苯丙氨酸、二酪氨酸、L-苯丙氨酸、L-酪氨酸、L-脯氨酸增加，而組氨酸、亮氨酸降低。肝臟是氨基酸代謝的主要器官，當肝臟出現損傷時，血液中的氨基酸含量會發生顯著的變化。已有研究表明，苯丙氨酸含量升高與肥胖和肝脂肪變性高度相關，而NAFLD患者的肝功能惡化可能導致苯丙氨酸代謝下降[24-27]。在磷脂類代謝異常途徑中，患者1-棕櫚酰甘油磷酸膽堿，溶血磷脂， 1-亞油酸甘油磷酸膽堿增加，而1-油酰甘油磷酸膽堿降低。近年來，人們普遍認識到脂質是調控細胞功能和疾病的中心環節，而脂質成分在NAFLD的發生發展中發揮了重要的作用，脂質毒性是肝臟發病機制中的重要因素[28-29]。本研究還發現經4周干預后患者的膽堿增高，而甜菜堿降低。肝臟是膽堿代謝的主要場所，主要以磷脂酰膽堿的形式存在[30]。50多年來，人們已經認識到膽堿缺乏和肝臟脂質積累之間的聯系[31]，并且建立了膽堿缺乏飲食誘導動物NAFLD模型，但是關于膽堿在預防或治療 NAFLD 中的作用仍知之甚少。在肝細胞內，膽堿可在線粒體中氧化為甜菜堿，然后供應甲基，或進入CDP-膽堿途徑合成磷脂酰膽堿。而磷脂酰膽堿的肝內穩態是通過平衡磷脂酰膽堿/膽堿/甜菜堿的攝取和合成代謝與磷脂酰膽堿的分解代謝和分泌來實現的[32]。膽堿/磷脂酰膽堿在NAFLD 疾病進展中的作用機制仍然值得深入闡明。

綜上所述，等熱量低碳水化合物高蛋白飲食可以顯著降低 NAFLD 患者體質量、BMI 及腰圍，改善患者的肝功能、血脂及血糖，可能是一種適合中國NAFLD患者的飲食建議，對于指導臨床醫生為 NAFLD 患者制定合理的飲食策略、預防NAFLD的進展具有重要的臨床意義。但本研究是單中心研究，樣本量偏少，結果可能會存在一定的偏倚，今后需要進行多中心大樣本量的研究，為臨床提供更加堅實的依據。