编辑推荐:
这篇综述通过系统回顾和荟萃分析,评估花青素对代谢紊乱患者炎症生物标志物的影响。结果显示,花青素补充剂对 IL-1β、TNF-α 和 IL-6 无显著影响,但对高血压患者的 TNF-α 和 IL-6 有降低作用。研究为相关领域提供了重要参考。
研究背景
代谢紊乱,如血糖、血压和血脂升高引发的疾病,正日益增多,这会导致糖尿病、心血管疾病和代谢综合征等,严重影响人类健康和生活质量。慢性炎症在这些疾病的病理过程中起着关键作用,其会持续产生促炎介质,如细胞因子(如白细胞介素 - 1β(IL-1β)、白细胞介素 - 6(IL-6)和肿瘤坏死因子 -α(TNF-α)) ,这些介质水平的升高与慢性疾病的严重程度直接相关。
花青素是存在于深色浆果中的多酚类化合物,如蓝莓、欧洲越橘、黑加仑和黑果腺肋花楸等。一些研究表明,饮食中花青素的摄入与代谢紊乱的发生可能性呈负相关,富含花青素的蓝莓能降低与代谢紊乱发展相关的促炎生物标志物水平。然而,此前关于花青素对促炎生物标志物影响的随机对照试验(RCTs)结果并不一致,因此有必要进行荟萃分析来明确结论。
研究方法
- 遵循指南:本系统综述和荟萃分析遵循 Cochrane 干预措施系统评价手册指南,并按照系统评价和荟萃分析的首选报告项目进行结果呈现,研究方案已在 PROSPERO 注册。
- 检索策略:全面检索了 PubMed、Scopus、Web of Science 和 CENTRAL 等电子数据库,检索时间从数据库建立至 2024 年 6 月 14 日,检索时未限制发表年份和语言,还手动检索了先前相关荟萃分析的参考文献。
- 纳入与排除标准:纳入标准基于 PICOS 原则,即研究对象为患有代谢紊乱的成年人,干预措施为花青素,对照为对照组或安慰剂组,结局指标为 IL-6、IL-1β 和 TNF-α ;研究设计需为 RCT(平行或交叉设计),且受试者摄入花青素至少 2 周。排除标准包括综述、病例报告、评论、荟萃分析、摘要,体外、体内、准实验研究,干预组除服用花青素外还采用其他治疗策略,以及数据提取不充分的研究。
- 数据提取:由两名作者提取研究信息、参与者特征、干预和对照饮食处方、花青素来源和剂量、样本量,以及血清中 IL-6、IL-1β 和 TNF-α 水平的均值和标准差等数据,若有差异则按指定标准解决。
- 质量评估与证据等级:使用 Cochrane 偏倚风险评估工具评估 RCTs 的方法学质量,考虑随机序列生成、分配隐藏、参与者和人员盲法、结局评估盲法、缺失数据处理和选择性结局报告等方面的偏倚。利用 GRADE 方法评估证据的确定性,RCTs 衍生的证据默认等级较高,再根据预设标准调整。
- 统计分析:采用 DerSimonian 和 Laird 随机效应模型计算标准化均数差(SMD)及其 95% 置信区间(CI),用 Cochran's Q 检验和 I2检验评估研究间的异质性,P≤0.1 或 I2≥50% 视为存在异质性。进行亚组分析探究异质性来源,包括干预持续时间、剂量、年龄和健康状况等。通过敏感性分析确定是否有研究对结果有显著影响,用漏斗图、Egger's 和 Begg's 检验评估发表偏倚。
研究结果
- 研究选择:初步检索获得 1715 篇文献,去除 518 篇重复文献后,筛选标题和摘要,确定 92 篇相关文章进行全文评估,最终排除 80 篇不符合要求的研究,纳入 12 项合格的 RCTs 进行荟萃分析。这些研究在 2009 - 2023 年间进行,涉及 717 名参与者,干预持续时间为 4 - 24 周,花青素主要来源于浆果,剂量为 24.8 - 750mg / 天 。
- 偏倚风险和证据质量:12 项 RCTs 中,9 项质量较高。根据 GRADE 标准,IL-1β 的证据质量为低,TNF-α 和 IL-6 的证据质量为极低。
- 花青素对 IL-1β 的影响:花青素补充剂对 IL-1β 水平无显著影响(SMD = -0.01,95% CI:-0.33,0.31;P = 0.941,I2 = 62.4%,P = 0.031) 。亚组分析发现,剂量、样本量和干预持续时间是导致高异质性的来源。敏感性分析未发现有显著影响的研究。
- 花青素对 TNF-α 的影响:11 项 RCTs(14 个研究臂,983 名参与者)的结果显示,花青素与对照组相比,对血清 TNF-α 水平无显著差异(SMD = -0.49,95% CI:-1.07,0.09;P = 0.098) ,但研究间存在显著异质性(I2 = 94.0%,P < 0.001)。亚组分析表明,花青素可显著降低高血压患者的 TNF-α 水平。敏感性分析发现,去除 Zhang 等和 Riso 等的研究后,花青素对 TNF-α 的影响变得显著。
- 花青素对 IL-6 的影响:11 项 RCTs(14 个研究臂,722 名参与者)的数据显示,花青素对 IL-6 水平无显著影响(SMD = -0.69,95% CI:-1.45,0.06;P = 0.073) ,研究间异质性显著(I2 = 95.2%,P < 0.001)。亚组分析发现,在高血压患者和干预持续时间 < 12 周的受试者中,IL-6 水平可能显著降低。敏感性分析表明,去除 Jeong 等和 Zhang 等的研究后,花青素对 IL-6 的影响显著改变。
- 发表偏倚:Begg's 检验显示 IL-1β 无显著发表偏倚,但漏斗图显示花青素对 TNF-α 和 IL-6 的荟萃分析存在不对称性,尽管 Begg's 和 Egger's 检验结果不显著。Trim and fill 分析后,TNF-α 和 IL-6 的结果显著性发生改变,影响了证据质量。
研究讨论
本荟萃分析首次探究了花青素补充剂对代谢紊乱患者炎症生物标志物的影响。总体而言,花青素补充剂对炎症生物标志物无显著影响,但在高血压患者亚组和干预持续时间 < 12 周时,可显著降低 TNF-α 和 IL-6 水平 。敏感性分析也表明,部分研究对结果有较大影响。
治疗持续时间可能影响花青素的作用效果,短期(<12 周)补充对 IL-6 的影响比长期更显著,说明其对 IL-6 的影响可能与时间无关。此外,剂量也可能影响花青素对炎症的作用,每日剂量> 300mg/day 对 IL-6 和 TNF-α 的影响可能大于≤300mg/day 的剂量。
此前有三项荟萃分析认为花青素补充剂可有效降低 TNF-α 和 IL-6 水平,但不影响 IL-1β,而本研究未发现花青素对 TNF-α 和 IL-6 有显著降低作用,这可能与研究期间参与者的生活方式和饮食摄入变化有关。现有研究证据不足,需要大规模、高质量的临床试验来验证花青素在不同条件下的作用,阐明其作用机制,并筛选出有效的花青素类型。
花青素是多种深色水果和植物中的天然色素,具有抗氧化和抗炎等潜在健康益处。慢性低度炎症会导致免疫细胞进入脂肪组织,增加炎症介质的产生,进而引发氧化应激,增加心血管和代谢疾病的风险。花青素作为强效抗氧化剂,可中和活性氧(ROS),阻断核因子 κB(NF-κB)通路的激活,抑制炎症标志物的基因表达 。
花青素的生物利用度曾被认为较低,但现在发现其母体化合物能快速吸收并转化为有生物活性的代谢物,在循环中持续存在,生物利用度比之前认为的要高。利用发酵技术开发食品产品,调节个体肠道微生物群,可能是提高花青素生物利用度的一种潜在方法。
本研究的优势在于采用了 GRADE 方法评估证据质量、低发表偏倚风险和探究高异质性来源。但也存在局限性,如文献中花青素来源多样,不同来源的吸收和功效可能不同,影响研究结果;大部分纳入研究来自美国和中国,结果可能不适用于其他种族和人群;关于 IL-1β 的研究数量有限,无法进行更全面的亚组分析。
研究结论
本研究结果表明,总体上,花青素补充剂对 IL-1β、TNF-α 和 IL-6 无显著影响。然而,在高血压个体和补充持续时间 < 12 周时,对 IL-6 和 TNF-α 有改善作用,但这些影响在临床上并不重要。IL-1β 的证据确定性为低,TNF-α 和 IL-6 的证据确定性为极低。因此,需要开展高质量的临床试验来进一步证实这些发现。