乳清蛋白和维生素D的联合使用可减少慢性阻塞性肺疾病患者的肌肉减少症。一项随机对照试验

《Archives of Medical Research》：A Combination of Whey Protein and Vitamin D Reduces Sarcopenia in Patients with Chronic Obstructive Pulmonary Disease. A Randomized Controlled Trial

COPD患者补充乳清蛋白和维生素D可改善肌少症相关肌肉功能和神经肌肉接头修复，同时降低炎症标志物。

　　

Rizwan Qaisar|Imran Ullah Khan|Firdos Ahmad|Asima Karim

阿联酋沙迦大学医学院基础医学科学系

背景与目的

慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者会出现肌肉力量、肌肉质量和功能能力加速下降的现象，这被称为肌肉减少症。补充乳清蛋白和维生素D（whey-D）对肌肉减少症的影响及其相关机制尚不清楚。

方法

我们进行了一项随机、对照、双盲、单中心试验，研究对象为COPD患者，分为安慰剂组（n = 83）和whey-D组（n = 80），同时设有年龄匹配的对照组（n = 75），试验持续16周。在补充whey-D前后，测量了患者的握力（HGS）、步速（GS）、简易体力测试（SPPB）结果，以及血浆中的c-末端农杆菌蛋白片段-22（CAF22，神经肌肉接头[NMJ]完整性的标志物）和神经丝轻链（NfL，神经退行性变的标志物）的水平。

结果

基线时，COPD患者的握力、步速和SPPB评分低于对照组，血浆中的CAF22和NfL水平高于对照组（所有p < 0.05）。与安慰剂组相比，whey-D补充剂显著提高了COPD患者的握力、步速和总SPPB评分（所有p < 0.05）。whey-D还降低了血浆中的CAF22水平（p < 0.05），表明其可能有助于神经肌肉接头的修复，但未改变血浆中的NfL水平。此外，在whey-D组中观察到血浆CAF22与握力、步速和总SPPB评分之间存在动态相关性。最后，whey-D还降低了血浆中的C反应蛋白水平并增加了25-OH维生素D水平（两者均p < 0.05）。

结论

16周的whey-D补充剂改善了COPD患者的肌肉力量和功能能力，部分机制可能与神经肌肉接头的修复有关。我们的数据表明，针对性的营养补充剂可能对治疗COPD患者的肌肉减少症和功能障碍具有积极作用。

引言

慢性阻塞性肺疾病（COPD）是一种影响多个身体系统的疾病，包括心血管系统、神经系统、消化系统和肌肉骨骼系统（1）。这些系统的功能障碍可能会独立导致因COPD而住院或死亡。COPD患者的骨骼肌质量下降主要会影响其功能独立性（2）。大多数COPD患者为老年人，他们会经历与年龄相关的骨骼肌质量、力量和身体能力的下降，这种综合症状称为肌肉减少症（2）。这些患者的呼吸肌和非呼吸肌都会出现功能退化。研究表明，COPD患者的肌肉减少症会带来多种负面后果，包括生活质量下降、住院次数增加、医疗费用增加和死亡率上升（2）。肌肉减少症还会导致COPD患者的功能能力下降（3）。具体来说，这些患者在简易体力测试（SPPB）中的得分较低，该测试评估了维持姿势平衡的能力、步速（GS）以及连续五次从坐姿站立的能力（五次坐立测试；5-STS）（4）。

多种因素会导致COPD患者的肌肉减少症，包括肌肉缺氧、全身炎症、氧化应激、内分泌功能障碍、能量代谢紊乱和肌肉分解（2）。最近的研究表明，神经肌肉接头（NMJ）的退化也是COPD患者肌肉减少症的一个原因（5）。可以通过测量血浆中的c-末端农杆菌蛋白片段-22（CAF22）来研究这种退化，CAF22是突触后接头处农杆菌蛋白的切割片段（6）。我们已经证明，血浆中的CAF22可以作为COPD患者肌肉减少症的可靠生物标志物，因为它与握力（HGS）和SPPB各组成部分呈负相关（7,8）。

营养失衡和维生素D缺乏是肌肉减少症的常见诱因（9）。因此，蛋白质补充剂和维生素D的结合可能是对抗老年人肌肉减少症的有效策略（10）。乳清蛋白易于消化，含有亮氨酸和其他必需氨基酸。研究表明，乳清蛋白能显著激活肌肉蛋白质合成并改善肌肉减少症患者的瘦体重（10,11）。然而，蛋白质补充剂的疗效在一定程度上取决于循环中的维生素D浓度（12）。因此，维生素D水平低的患者对蛋白质补充剂的合成反应较差（12）。相反，纠正维生素D水平可以提高蛋白质补充剂的疗效，从而改善肌肉质量和/或力量（10,12）。因此，乳清蛋白和维生素D的结合可能比单独使用任何一种成分更有效。

大多数涉及乳清蛋白和维生素D的干预研究都在主要患有肌肉减少症的老年人中进行。然而，关于COPD引起的继发性肌肉减少症患者的相关研究结果尚不清楚。此外，神经肌肉接头修复对乳清蛋白和维生素D潜在肌肉保护作用的影响也尚未明确。我们研究了乳清蛋白和维生素D组合（称为whey-D）对COPD患者肌肉减少症和功能能力的影响。我们假设whey-D可以通过部分修复这些患者的神经肌肉接头来减轻肌肉减少症并改善其功能能力。

研究设计与参与者

在获得巴基斯坦白沙瓦Rehman医学研究所（RMI）临床研究伦理委员会（参考编号HREC-24–04–03–01，日期2023年1月28日）的批准后，招募了对照组（n = 107）和COPD患者（n = 251）（图1）。COPD的定义符合全球慢性阻塞性肺疾病倡议（GOLD）标准，即FEV1/用力肺活量（FVC）比值小于0.7，并伴有持续的呼吸系统症状（如先前所述）

参与者的基线特征

首先生成了一个同质性表格，以确认两组干预者在多个基线特征上的相似性（补充表1）。两组在人口统计学特征、肌肉减少症的患病率以及临床血液生物标志物方面相似。接下来，在基线和终点时比较了对照组（n = 75）和两组COPD患者的特征（表1）。COPD患者的相位角、FEV1、FEV1预测值等指标较低

讨论

我们的新发现表明，whey-D有助于改善COPD患者的骨骼肌和功能能力。具体来说，16周的whey-D补充剂提高了患者的握力、步速和总SPPB评分。whey-D还降低了血浆中的CAF22水平，而CAF22水平与握力、步速和总SPPB评分显著相关。综上所述，我们的数据表明，神经肌肉接头的修复至少部分介导了whey-D对COPD患者骨骼肌和功能能力的保护作用

伦理同意

本研究获得了RMI临床研究伦理委员会的批准（参考编号HREC-24–04–03–01，日期2023年1月28日）。

资金支持

本项工作得到了沙迦大学授予Rizwan Qaisar的竞争性资助（编号24,010,901,166）。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。

数据获取

本研究期间生成和/或分析的数据可应合理要求向通讯作者索取。