引用本文： 于洁, 周海英, 赵萌, 崔蕾, 刘宁朴. 成年人黄斑色素吸光度与血清叶黄素、玉米黄素水平相关性研究. 中华眼底病杂志, 2016, 32(5): 518-521. doi: 10.3760/cma.j.issn.1005-1015.2016.05.014 复制
黄斑色素(MP)主要由叶黄素和玉米黄素这两种类胡萝卜素组成，具有强大的抗氧化和光防护能力，对黄斑具有一定的保护作用及改善视力[1-6]。然而人体本身并不能合成叶黄素和玉米黄素，通过食物摄取的叶黄素和玉米黄素进入血液循环到达视网膜后与特定结合蛋白结合经主动转运实现MP在黄斑的高浓度富集[7, 8]。研究发现，血清叶黄素、玉米黄素浓度与老年性黄斑变性(AMD)发病风险相关，低AMD风险者其血清和摄入的叶黄素和玉米黄素浓度较高[6, 9-11]。通过补充含叶黄素、玉米黄素的食物或药物补充剂可提高AMD患者或正常人黄斑区MP吸光度(MPOD)水平[12-22]，但也有研究未发现补充叶黄素前后血清和MPOD有显著变化[23]。由于MP来源于食物中的叶黄素、玉米黄素，这些营养素吸收进入血液后再经复杂转运到达视网膜并富集，故膳食、血清中的叶黄素、玉米黄素浓度会影响视网膜中的MP水平。为此，我们检测了一组成年人群的MPOD和血清叶黄素、玉米黄素浓度，并初步探讨其与性别、吸烟及饮食习惯的关系。现将结果报道如下。
1 对象和方法
横断面临床研究。2007年6月至2008年12月在我院白内障专科就诊的轻度白内障患者20例和同期征集的健康志愿者39人纳入研究。其中，男性15人，女性44人；男 ∶女≈1 ∶3。年龄19～82岁，平均 年龄(43.75±18.93)岁。29岁以下者17人，30～39岁 18人，40～49岁5人，50～59岁3人，60～69岁6人，70岁以上10人。白内障患者年龄均＞50岁。
纳入标准：(1)既往未服用膳食叶黄素、玉米黄素补充剂。(2)白内障患者最佳矫正视力(BCVA)≥0.5，散瞳后可清晰检查眼底并拍摄彩色眼底像；健康志愿者BCVA≥1.0。(3)轻中度屈光不正，但眼底检查正常。(4)非接触眼压计测量眼压10～21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。排除标准：(1)糖尿病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病者。(2)青光眼、葡萄膜炎、视网膜、脉络膜、视神经疾病者。(3)不能理解和配合检查者。
膳食调查问卷由本院营养科医师协助设计完成。调查内容包括高血压、糖尿病、AMD家族史、吸烟史；经常食用蔬菜种类(绿色蔬菜、红色蔬菜、黄色蔬菜)及数量；日常饮食习惯是以肉类为主或蔬菜为主或均衡膳食。以上信息均通过受试者自我评价报告的方式获得。受试者中，无吸烟史者53人；有吸烟史者6人，均为男性。偏好动物性食物者2人，偏好植物性食物者22人，平衡膳食者35人。
采用美国Kemin公司第一代双色光闪烁吸光度计法检测MPOD。受试者取坐位，暗室中自然瞳孔下遮挡受检眼对侧眼，受检眼同时从测量设备前的大孔中清晰看见其内的闪烁视标和从其左侧小孔内看到红色发光二极管视标。有屈光不正者配戴矫正眼镜进行测试。检测共5个程序，4个点用于测量分别距黄斑中心凹0.25°、0.50°、1.00°、1.75°视网膜的蓝光吸收，另一个点作为参考点位于黄斑中心凹鼻侧或颞侧7°，测量旁中心凹处视网膜的蓝光吸收。二者差值经计算后即得到测量点的MPOD。检查时受试者注视各视标的固视点，同时感觉视标的闪烁状态，当视标从闪烁到不闪烁或从不闪烁到闪烁时，告知检查者，由检查者记录相应的读数并计算平均值。按照1.00°、0.50°、1.75°、0.25°、7.00°顺序进行测量。不能完成全部测量位点的受试者酌情减少测量位点，但至少完成1.00°和7.00° 2个位点的测量。每名受试者均双眼接受检查。所有检查由2名经过培训并测试合格的检查者完成。检查者根据测量结果确定测试的重复次数。每个程序重复3～5次。
采用反相高效液相色谱法(HPLC)测量血清叶黄素、玉米黄素浓度。抽取受试者空腹静脉血5 ml，离心分离血清，避光下凝固后于-80℃低温避光保存。测量时避光解冻并按流程萃取血清中的类胡萝卜素。测量仪器为Waters 600高效液相色谱仪，C30 反相液相色谱柱，分析软件为Waters PC 800 Integrator Version 2.0。配制叶黄素、玉米黄素及及视黄醇标准品溶液。将标准品溶液稀释为1/2、1/4、1/10倍，并浓缩为4倍，以叶黄素、玉米黄素组分及视黄醇的峰面积为纵坐标，叶黄素、玉米黄素组分及视黄醇浓度为横坐标，绘制标准曲线。将测得的血清叶黄素、玉米黄素HPLC峰面积与标准峰面积比较，校正后计算得到叶黄素、玉米黄素含量，计算公式为：样品浓度=标准品浓度×样品峰面积/标准品峰面积。
应用开放软件R(www.r-project.org)统计分析软件包进行统计学分析处理。符合正态分布的连续变量以均数±标准差(x±s)表示；不符合正态分布的连续变量用以“中位数(最小值，最大值)”表示。受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度经平方根转化后符合正态分布。采用Pearson相关分析方法分析MPOD与血清叶黄素、玉米黄素之间的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
受试者黄斑中心凹 0.25°、0.50°、1.00°、1.75° MPOD分别为 0.59、0.48、0.34、0.18。 血清叶黄素浓度为0.20～ 0.90 μmol/L，平均浓度为(0.45±0.16) μmol/L； 血清玉米黄素浓度为0.04～0.23 μmol/L，平均浓度为(0.11±0.04) μmol/L。
男性、吸烟者血清叶黄素、玉米黄素浓度均略高于女性(t叶黄素=1.13、t玉米黄素=0.86)、未吸烟者(t叶黄素=-0.15、t玉米黄素=-0.11)，但差异均无统计学意义(P=0.27、0.40、0.87、0.91)。偏好动物性食物者血清叶黄素、玉米黄素浓度均略低于偏好植物性食物或平衡膳食者，但三者间差异无统计学意义(F叶黄素＝3.87、4.05、0.18，P=0.83、0.81、0.99；F玉米黄素=0.99、1.51、0.52，P=0.85、0.68、0.72)(表 1)。
表1
不同性别、吸烟状态、饮食习惯受试者的血清叶黄素、玉米黄素浓度(μmol/L)
相关性分析结果显示，MPOD与血清叶黄素(r=-0.06、-0.02、-0.07、0.03)、玉米黄素(r=0.02、0.12、0.09、0.11)浓度无相关(P＞0.05)。
3 讨论
本研究为横断面临床研究，结果未发现受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度与MPOD之间的相关性。MP由膳食摄入，经肠道吸收进入血液，经相应的载体运输达到视网膜，在视网膜内再与特定的结合蛋白结合经主动转运实现MP在黄斑的高浓度富集[24]，在黄斑区再发生其特有的生物转化。由此可见，从膳食中的叶黄素、玉米黄素到黄斑区的MP，经历了一系列复杂的生化过程，而此过程中的诸多环节至今仍不清楚。血清叶黄素、玉米黄素只是MP吸收转运过程中的一个环节，需经一系列复杂的生化反应才能成为黄斑区的MP，因此血清叶黄素、玉米黄素和黄斑区的MP之间并非一定存在直接相关关系。Nolan等[25]对828名健康人进行了MPOD与血清中叶黄素、玉米黄素水平测定，在全体研究对象中发现MPOD与血清中叶黄素和玉米黄素呈正相关关系，但在AMD高风险人群中未发现MPOD与血清玉米黄素的相关性，作者认为在高危人群中视网膜富集玉米黄素的能力受到了损害。Broekmans等[26] 对376人进行MPOD与血清叶黄素、玉米黄素和脂肪组织中叶黄素浓度的相关性研究，在男性中发现MPOD与血清叶黄素、玉米黄素和脂肪组织中叶黄素浓度之间呈显著正相关，而女性中则没有发现这种相关性。说明性别也有可能对MP的吸收分布有一定影响。本研究中男女性别比约为1 ∶3，可能对结果也有所影响。Landrum等[27]研究发现，血清叶黄素、玉米黄素与MPOD之间确实存在正相关性，但膳食补充叶黄素、玉米黄素后，MPOD的升高均滞后于血清叶黄素、玉米黄素浓度的升高，而且MPOD的升高在达到一定程度后即出现平台表现，即MPOD的升高存在 “饱和”机制，血清浓度再升高也不能使MPOD达到更高水平，在补充停止一段时间后，血清叶黄素、玉米黄素浓度恢复到基线水平，但是MPOD仍然保持增高的状态。依据MP的代谢特点，黄斑区MP变化滞后于血清叶黄素、玉米黄素浓度变化。以上结果表明，在膳食补充叶黄素、玉米黄素达到视网膜产生反应至饱和之前这段时间之内测量MPOD与血清叶黄素、玉米黄素之间的关系会有更大的可能发现二者之间的正相关关系。
本研究结果未发现MPOD与血清叶黄素、玉米黄素浓度的相关性，我们认为与以下原因有关：(1)相对较小的样本量。(2)血清叶黄素、玉米黄素浓度和MPOD均是在人群中变异相对大的指标。(3)本研究设计为一横断面研究，在小样本的横断面研究中探讨变异大的指标，更不容易发现其相关性。(4)血清叶黄素、玉米黄素浓度与MPOD变化的非同步性。Nolan等[25] 引用的文献中，有9篇文献观察了血清叶黄素、玉米黄素浓度与AMD患病风险的关系，但只有1篇文献结果发现血清低叶黄素、玉米黄素浓度与AMD患病风险相关。LaRowe等[28]对1698名受试者进行了MPOD与AMD相关性研究，未发现MPOD与AMD相关。作者认为可能是由于横断面研究所导致的结果偏倚，因而提出前瞻性研究的必要性。本研究的血样标本采集和MPOD测量在同一天完成，仅反映取样当时的相应血清叶黄素、玉米黄素浓度和黄斑区MP水平，由于二者浓度变化的时间差异而不能完全反映二者之间的关系，在补充研究中更易于发现MPOD与血清浓度的正相关关系。但是，由于本研究中未包含服用膳食叶黄素、玉米黄素补充剂的受试者，因而所有受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度和MPOD均反映其正常饮食摄入状态下的血清叶黄素、玉米黄素浓度和MP水平，可作为以后进行膳食营养补充研究中人群基线水平的参考。
黄斑色素(MP)主要由叶黄素和玉米黄素这两种类胡萝卜素组成，具有强大的抗氧化和光防护能力，对黄斑具有一定的保护作用及改善视力[1-6]。然而人体本身并不能合成叶黄素和玉米黄素，通过食物摄取的叶黄素和玉米黄素进入血液循环到达视网膜后与特定结合蛋白结合经主动转运实现MP在黄斑的高浓度富集[7, 8]。研究发现，血清叶黄素、玉米黄素浓度与老年性黄斑变性(AMD)发病风险相关，低AMD风险者其血清和摄入的叶黄素和玉米黄素浓度较高[6, 9-11]。通过补充含叶黄素、玉米黄素的食物或药物补充剂可提高AMD患者或正常人黄斑区MP吸光度(MPOD)水平[12-22]，但也有研究未发现补充叶黄素前后血清和MPOD有显著变化[23]。由于MP来源于食物中的叶黄素、玉米黄素，这些营养素吸收进入血液后再经复杂转运到达视网膜并富集，故膳食、血清中的叶黄素、玉米黄素浓度会影响视网膜中的MP水平。为此，我们检测了一组成年人群的MPOD和血清叶黄素、玉米黄素浓度，并初步探讨其与性别、吸烟及饮食习惯的关系。现将结果报道如下。
1 对象和方法
横断面临床研究。2007年6月至2008年12月在我院白内障专科就诊的轻度白内障患者20例和同期征集的健康志愿者39人纳入研究。其中，男性15人，女性44人；男 ∶女≈1 ∶3。年龄19～82岁，平均 年龄(43.75±18.93)岁。29岁以下者17人，30～39岁 18人，40～49岁5人，50～59岁3人，60～69岁6人，70岁以上10人。白内障患者年龄均＞50岁。
纳入标准：(1)既往未服用膳食叶黄素、玉米黄素补充剂。(2)白内障患者最佳矫正视力(BCVA)≥0.5，散瞳后可清晰检查眼底并拍摄彩色眼底像；健康志愿者BCVA≥1.0。(3)轻中度屈光不正，但眼底检查正常。(4)非接触眼压计测量眼压10～21 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)。排除标准：(1)糖尿病、恶性肿瘤、自身免疫性疾病者。(2)青光眼、葡萄膜炎、视网膜、脉络膜、视神经疾病者。(3)不能理解和配合检查者。
膳食调查问卷由本院营养科医师协助设计完成。调查内容包括高血压、糖尿病、AMD家族史、吸烟史；经常食用蔬菜种类(绿色蔬菜、红色蔬菜、黄色蔬菜)及数量；日常饮食习惯是以肉类为主或蔬菜为主或均衡膳食。以上信息均通过受试者自我评价报告的方式获得。受试者中，无吸烟史者53人；有吸烟史者6人，均为男性。偏好动物性食物者2人，偏好植物性食物者22人，平衡膳食者35人。
采用美国Kemin公司第一代双色光闪烁吸光度计法检测MPOD。受试者取坐位，暗室中自然瞳孔下遮挡受检眼对侧眼，受检眼同时从测量设备前的大孔中清晰看见其内的闪烁视标和从其左侧小孔内看到红色发光二极管视标。有屈光不正者配戴矫正眼镜进行测试。检测共5个程序，4个点用于测量分别距黄斑中心凹0.25°、0.50°、1.00°、1.75°视网膜的蓝光吸收，另一个点作为参考点位于黄斑中心凹鼻侧或颞侧7°，测量旁中心凹处视网膜的蓝光吸收。二者差值经计算后即得到测量点的MPOD。检查时受试者注视各视标的固视点，同时感觉视标的闪烁状态，当视标从闪烁到不闪烁或从不闪烁到闪烁时，告知检查者，由检查者记录相应的读数并计算平均值。按照1.00°、0.50°、1.75°、0.25°、7.00°顺序进行测量。不能完成全部测量位点的受试者酌情减少测量位点，但至少完成1.00°和7.00° 2个位点的测量。每名受试者均双眼接受检查。所有检查由2名经过培训并测试合格的检查者完成。检查者根据测量结果确定测试的重复次数。每个程序重复3～5次。
采用反相高效液相色谱法(HPLC)测量血清叶黄素、玉米黄素浓度。抽取受试者空腹静脉血5 ml，离心分离血清，避光下凝固后于-80℃低温避光保存。测量时避光解冻并按流程萃取血清中的类胡萝卜素。测量仪器为Waters 600高效液相色谱仪，C30 反相液相色谱柱，分析软件为Waters PC 800 Integrator Version 2.0。配制叶黄素、玉米黄素及及视黄醇标准品溶液。将标准品溶液稀释为1/2、1/4、1/10倍，并浓缩为4倍，以叶黄素、玉米黄素组分及视黄醇的峰面积为纵坐标，叶黄素、玉米黄素组分及视黄醇浓度为横坐标，绘制标准曲线。将测得的血清叶黄素、玉米黄素HPLC峰面积与标准峰面积比较，校正后计算得到叶黄素、玉米黄素含量，计算公式为：样品浓度=标准品浓度×样品峰面积/标准品峰面积。
应用开放软件R(www.r-project.org)统计分析软件包进行统计学分析处理。符合正态分布的连续变量以均数±标准差(x±s)表示；不符合正态分布的连续变量用以“中位数(最小值，最大值)”表示。受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度经平方根转化后符合正态分布。采用Pearson相关分析方法分析MPOD与血清叶黄素、玉米黄素之间的相关性。P＜0.05为差异有统计学意义。
2 结果
受试者黄斑中心凹 0.25°、0.50°、1.00°、1.75° MPOD分别为 0.59、0.48、0.34、0.18。 血清叶黄素浓度为0.20～ 0.90 μmol/L，平均浓度为(0.45±0.16) μmol/L； 血清玉米黄素浓度为0.04～0.23 μmol/L，平均浓度为(0.11±0.04) μmol/L。
男性、吸烟者血清叶黄素、玉米黄素浓度均略高于女性(t叶黄素=1.13、t玉米黄素=0.86)、未吸烟者(t叶黄素=-0.15、t玉米黄素=-0.11)，但差异均无统计学意义(P=0.27、0.40、0.87、0.91)。偏好动物性食物者血清叶黄素、玉米黄素浓度均略低于偏好植物性食物或平衡膳食者，但三者间差异无统计学意义(F叶黄素＝3.87、4.05、0.18，P=0.83、0.81、0.99；F玉米黄素=0.99、1.51、0.52，P=0.85、0.68、0.72)(表 1)。
表1
不同性别、吸烟状态、饮食习惯受试者的血清叶黄素、玉米黄素浓度(μmol/L)
相关性分析结果显示，MPOD与血清叶黄素(r=-0.06、-0.02、-0.07、0.03)、玉米黄素(r=0.02、0.12、0.09、0.11)浓度无相关(P＞0.05)。
3 讨论
本研究为横断面临床研究，结果未发现受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度与MPOD之间的相关性。MP由膳食摄入，经肠道吸收进入血液，经相应的载体运输达到视网膜，在视网膜内再与特定的结合蛋白结合经主动转运实现MP在黄斑的高浓度富集[24]，在黄斑区再发生其特有的生物转化。由此可见，从膳食中的叶黄素、玉米黄素到黄斑区的MP，经历了一系列复杂的生化过程，而此过程中的诸多环节至今仍不清楚。血清叶黄素、玉米黄素只是MP吸收转运过程中的一个环节，需经一系列复杂的生化反应才能成为黄斑区的MP，因此血清叶黄素、玉米黄素和黄斑区的MP之间并非一定存在直接相关关系。Nolan等[25]对828名健康人进行了MPOD与血清中叶黄素、玉米黄素水平测定，在全体研究对象中发现MPOD与血清中叶黄素和玉米黄素呈正相关关系，但在AMD高风险人群中未发现MPOD与血清玉米黄素的相关性，作者认为在高危人群中视网膜富集玉米黄素的能力受到了损害。Broekmans等[26] 对376人进行MPOD与血清叶黄素、玉米黄素和脂肪组织中叶黄素浓度的相关性研究，在男性中发现MPOD与血清叶黄素、玉米黄素和脂肪组织中叶黄素浓度之间呈显著正相关，而女性中则没有发现这种相关性。说明性别也有可能对MP的吸收分布有一定影响。本研究中男女性别比约为1 ∶3，可能对结果也有所影响。Landrum等[27]研究发现，血清叶黄素、玉米黄素与MPOD之间确实存在正相关性，但膳食补充叶黄素、玉米黄素后，MPOD的升高均滞后于血清叶黄素、玉米黄素浓度的升高，而且MPOD的升高在达到一定程度后即出现平台表现，即MPOD的升高存在 “饱和”机制，血清浓度再升高也不能使MPOD达到更高水平，在补充停止一段时间后，血清叶黄素、玉米黄素浓度恢复到基线水平，但是MPOD仍然保持增高的状态。依据MP的代谢特点，黄斑区MP变化滞后于血清叶黄素、玉米黄素浓度变化。以上结果表明，在膳食补充叶黄素、玉米黄素达到视网膜产生反应至饱和之前这段时间之内测量MPOD与血清叶黄素、玉米黄素之间的关系会有更大的可能发现二者之间的正相关关系。
本研究结果未发现MPOD与血清叶黄素、玉米黄素浓度的相关性，我们认为与以下原因有关：(1)相对较小的样本量。(2)血清叶黄素、玉米黄素浓度和MPOD均是在人群中变异相对大的指标。(3)本研究设计为一横断面研究，在小样本的横断面研究中探讨变异大的指标，更不容易发现其相关性。(4)血清叶黄素、玉米黄素浓度与MPOD变化的非同步性。Nolan等[25] 引用的文献中，有9篇文献观察了血清叶黄素、玉米黄素浓度与AMD患病风险的关系，但只有1篇文献结果发现血清低叶黄素、玉米黄素浓度与AMD患病风险相关。LaRowe等[28]对1698名受试者进行了MPOD与AMD相关性研究，未发现MPOD与AMD相关。作者认为可能是由于横断面研究所导致的结果偏倚，因而提出前瞻性研究的必要性。本研究的血样标本采集和MPOD测量在同一天完成，仅反映取样当时的相应血清叶黄素、玉米黄素浓度和黄斑区MP水平，由于二者浓度变化的时间差异而不能完全反映二者之间的关系，在补充研究中更易于发现MPOD与血清浓度的正相关关系。但是，由于本研究中未包含服用膳食叶黄素、玉米黄素补充剂的受试者，因而所有受试者血清叶黄素、玉米黄素浓度和MPOD均反映其正常饮食摄入状态下的血清叶黄素、玉米黄素浓度和MP水平，可作为以后进行膳食营养补充研究中人群基线水平的参考。
