韩国梨（Pyrus pyrifolia）提取物对呼吸健康的影响：调节促炎细胞因子IL-5与IgE及解毒细颗粒物相关PAHs的随机双盲安慰剂对照临床试验

《Journal of Functional Foods》：Effects of Korean pear ( Pyrus pyrifolia) extracts on respiratory health

　　

目的：研究人员开展了一项随机、双盲、平行、安慰剂对照临床试验，以评估韩国梨（Pyrus pyrifolia）提取物对呼吸健康的功效与安全性。方法：共纳入119名受试者，随机分配至安慰剂组（n=60）和梨提取物组（n=59），每日摄入一袋含3 g梨提取物（每袋含4.24 ± 20% mg熊果苷）的冲剂或安慰剂，持续8周。主要终点为血清促炎细胞因子（包括IL-1β、IL-4、IL-5、IL-6、IL-13、IgE、IgG、TNF-α和IFN-γ）；次要终点包括呼吸问卷（BCSS、VAS、CSS、COAT、SGRQ、LCQ）、痰量、FEV₁、免疫细胞计数、多环芳烃（PAHs）代谢物（尿1-OHP和2-NT）及氧化应激标志物丙二醛（MDA）。此外，研究人员采用经苯并(a)芘（BAP）包覆的PM2.5暴露的人肺泡基底上皮细胞系（A549）进行体外研究，通过免疫染色评估细胞分裂情况。结果：梨提取物组血清IL-5和IgE水平较安慰剂组显著降低（p<0.05），IgE/IgG比值亦显著下降（p<0.05）。SGRQ总分及活动亚域评分显著改善（p<0.01），夜间咳嗽症状评分（CSS）亦显著改善（p<0.01）。在PM2.5水平较高的第4周，梨提取物组尿2-NT水平较安慰剂组显著降低（p=0.03）。体外研究显示，梨提取物可修复BAP包覆PM2.5诱导的多极纺锤体异常，使细胞分裂恢复正常。安全性评估未观察到与梨提取物相关的不良事件。结论：韩国梨提取物可安全有效地改善呼吸相关生活质量、下调促炎细胞因子（尤其是IL-5和IgE），并解毒细颗粒物相关的PAH暴露。

研究背景：呼吸系统疾病的发生与日益加重的大气污染密切相关，尤其是空气动力学直径≤2.5 μm的细颗粒物（PM2.5）。PM2.5可侵入肺泡，携带具有致癌性的多环芳烃（PAHs），刺激眼、皮肤和呼吸道，诱发哮喘、慢性阻塞性肺疾病甚至癌症。国际癌症研究机构将细颗粒物列为1类致癌物。PAHs作为PM2.5的主要组分之一，其代谢物可作为PM2.5暴露的代表性生物标志物。此外，2020—2021年COVID-19全球大流行导致约1500万人死亡，占全球人口的0.2%，这一悲剧可能源于疫苗或治疗药物的及时性不足，促使个体寻求膳食补充等自我预防策略。全球功能性食品市场随之快速增长，2021—2024年年增长率达9.14%。然而，尽管市场增长迅速，许多COVID-19康复者仍持续经历后遗症状，而针对呼吸健康的循证功能性食品证据仍然有限。已有研究表明，摄入梨和苹果等硬质水果对COPD或细颗粒物毒性具有预防潜力。特别是韩国梨（Pyrus pyrifolia）在体外、体内及人体研究中均可抑制PAH诱导的致突变性、内分泌干扰物（EDCs）及致癌作用。梨摄入可降低尿1-羟基芘（1-OHP，代表性PAH代谢物）水平，提示梨通过毒代动力学机制调节PAHs的吸收、代谢和排泄。研究人员此前还观察到韩国梨提取物在体内及人体预试验中可抑制促炎细胞因子，包括白细胞介素（IL）-4、IL-5、IL-13和免疫球蛋白E（IgE）。因此，研究人员开展了本项扩大规模的临床试验，以阐明韩国梨提取物对呼吸健康的功效与安全性，重点关注PAHs解毒、促炎细胞因子调节及呼吸症状改善。

研究人员开展的研究及结论与意义：研究人员开展了一项随机、双盲、平行、安慰剂对照临床试验（N=119，干预8周），并结合体外A549细胞模型，系统评估了韩国梨提取物对呼吸健康的影响。研究结论表明，韩国梨提取物可安全有效地改善呼吸相关生活质量、下调促炎细胞因子（尤其是IL-5和IgE）、解毒细颗粒物相关的PAH暴露，并修复BAP包覆PM2.5诱导的肺细胞有丝分裂纺锤体异常。该研究为韩国梨提取物作为呼吸健康功能性食品提供了循证依据，对空气污染相关呼吸系统疾病的营养干预策略具有重要意义。

关键技术方法概述：研究人员采用随机、双盲、平行、安慰剂对照临床试验设计，受试者来自韩国首尔IFC诊所（Korea Medical Foundation IFC Clinic），通过计算机区组随机化按1:1比例分配，每日摄入梨提取物冲剂或安慰剂持续8周。采用高效液相色谱-荧光检测法（HPLC-FLD）同时定量尿中2-萘酚（2-NT）和1-OHP水平，采用HPLC-FLD测定尿丙二醛（MDA），采用酶联免疫吸附试验（ELISA）测定血清促炎细胞因子及IgE，采用浊度免疫分析法测定IgG。体外研究采用BAP包覆的PM2.5暴露人A549肺泡基底上皮细胞系，通过免疫染色检测有丝分裂纺锤体形态。统计分析采用线性混合效应模型，按意向性治疗（ITT）原则分析。

研究结果：

3.1 受试者特征：受试者均为中年人群（56.71 ± 0.73岁；女性占62%），体质指数（BMI）为24.92 ± 0.31 kg/m²，略超重。SGRQ总分为23.76 ± 0.65（中位数23），高于正常参考值5.7，提示存在轻度呼吸功能损害。除年龄外，安慰剂组与试验组基线特征无显著差异，后续统计分析对年龄进行了校正。安全性评估显示两组间生命体征、血液学、血液化学及尿液分析参数均无显著差异，且均在正常范围内。饮食和体力活动在试验期间两组间亦无差异。

3.2 梨提取物对PM2.5相关PAH暴露的PAH代谢物的影响：干预期间三个访视点的PM2.5日均浓度分别为14.43 ± 0.51、52.97 ± 2.64和20.31 ± 0.81 μg/m³，第4周（V2）PM2.5水平超过"差"空气质量阈值（>35 μg/m³）。PM2.5水平与尿1-OHP水平呈正相关（r=0.13，p=0.01），1-OHP与2-NT水平亦呈正相关（r=0.12，p=0.03）。与PM2.5水平一致，安慰剂组第4周尿2-NT水平高于其他访视点。值得注意的是，梨提取物组在第4周尿2-NT水平较安慰剂组显著降低（p=0.03），而1-OHP的降低作用较弱。

3.3 梨提取物对氧化应激的影响：尿MDA在90%以上受试者中可检测到，范围为0.03–690.86 μg/g肌酐（中位数54.55）。试验前两组MDA水平无差异（p=0.76），试验期间无论何种处理MDA均有所升高。MDA水平仅与尿1-OHP水平呈正相关（r=0.19，p<0.01），与2-NT或PM2.5水平无显著相关性。梨提取物补充未降低MDA水平。

3.4 梨提取物对促炎细胞因子的影响：8周梨提取物干预后，血清IL-5和IgE水平较安慰剂组显著降低（p<0.05）。第8周血清IgE的降低幅度在梨提取物组约为安慰剂组的7倍。代表过敏与耐受促进免疫应答平衡的IgE/IgG比值在梨提取物组亦较安慰剂组显著降低（p<0.05）。然而，反映过敏性炎症有益缓解的IFN-γ/IL-5比值在两组间无显著差异，尽管梨提取物组略有升高。

3.5 梨提取物对呼吸症状的影响：反映日常生活中自报呼吸症状的SGRQ总分及活动亚域评分在梨提取物组较安慰剂组显著改善（p<0.01），超过最小临床重要差异值4个单位。夜间咳嗽症状评分（CSS）在梨提取物组亦较安慰剂组显著改善（p<0.01）。其他自报问卷如BCSS和咳嗽VAS在两组间无显著差异。自报或标化的痰量在试验期间两组均下降，但组间无显著差异。进一步分析呼吸症状与促炎细胞因子之间的交互作用发现，梨提取物组血清IL-5水平变化与夜间CSS评分变化呈适度关联（p=0.13），而IgE、IgE/IgG比值或IFN-γ/IL-5比值的变化与夜间CSS评分变化之间未观察到显著交互作用。

3.6 梨提取物对细胞分裂的影响：当人肺泡基底上皮（A549）细胞暴露于BAP包覆的PM2.5（模拟细颗粒物）时，细胞分裂异常进行，出现多极纺锤体和细胞死亡；而DMSO或炭黑处理组细胞分裂正常。当细胞与梨提取物共处理时，BAP包覆PM2.5诱导的多极纺锤体被聚集，细胞分裂恢复正常。

讨论部分总结：研究人员此前报道韩国梨通过毒代动力学干扰解毒多种毒物，且韩国梨提取物可调节与空气污染诱导的呼吸高敏反应相关的肠道微生物组和促炎细胞因子（基于临床前和预试验研究）。在此基础上，本研究以更大的样本量（N=119）和更长的干预周期（8周）开展了临床试验。研究中通过多种呼吸问卷评估症状变化，并评估了生命体征、血液学和血液化学检测及尿液分析等34项安全性生物标志物，未观察到与梨提取物相关的显著不良事件或安全隐患。试验期间两组饮食摄入和体力活动无差异，表明研究在良好控制条件下进行。试验期间第4周PM2.5水平高于其他访视点，且与PAH暴露生物标志物尿1-OHP和2-NT呈正相关。安慰剂组第4周尿1-OHP和2-NT水平最高，而梨提取物显著抑制了2-NT的升高（2-NT选择性反映空气来源PAHs）。关于PAH解毒机制，梨提取物可能干扰PM2.5中小分子PAHs的吸收或增强其排泄，从而减少体内滞留。考虑尿2-NT水平远高于1-OHP，研究人员可能观察到梨提取物对尿2-NT而非1-OHP的解毒效应。关于促炎细胞因子和抗体，预试验和本研究一致表明梨提取物处理可下调Th2相关细胞因子如血清IL-5和IgE。IgE抗体触发包括I型速发型超敏反应在内的过敏反应，IL-5是参与过敏性气道炎症和环境高敏反应的Th2优势免疫应答的关键介质，其降低提示梨提取物 attenuates 过敏反应。此外，芳香烃受体（AhR）的配体包括PM2.5中的PAHs如BAP，被认为是过敏性疾病免疫应答的主调控因子，影响T细胞分化，包括调节IL-5表达和Th2应答。AhR可被细颗粒物中的PAHs激活而影响过敏应答的发展，AhR-IL-5-Th2轴可能是过敏性哮喘和其他呼吸炎症状况的活跃机制通路。此外，梨提取物可减轻PM2.5诱导的细胞损伤，包括BAP包覆PM2.5在人肺细胞中诱导的多极纺锤体形成，为韩国梨提取物对细颗粒物诱导的遗传毒性提供了有益证据。安全性方面，无受试者因不良事件退出，试验期间未观察到与梨提取物相关的显著不良事件或安全隐患，表明本研究所用梨提取物及其日剂量是安全的。

研究结论翻译：本临床试验证明了韩国梨提取物对呼吸相关生活质量的安全性及功能性效应、对促炎细胞因子（尤其是IL-5和IgE）的调节作用以及对细颗粒物相关PAH暴露的解毒作用。