【摘要】：糖尿病(diabetes mellitus,DM)是以慢性高血糖為特征的,由胰島素分泌不足或/和胰島素作用障礙而導(dǎo)致的一組代謝性疾病,按病因分為1型糖尿病(type1 diabetes mellitus,T1DM)和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM),T2DM更為常見,約占90%。糖調(diào)節(jié)受損(imparied glucose regulation,IGR)即糖尿病前期,指介于正常血糖與糖尿病高血糖之間的一種高危狀態(tài),包括空腹血糖受損(imparied fasting glucose,IFG)和糖耐量減低(imparied glucose tolerance,IGT),IGR一直被視作為糖尿病患病群體的后備軍。由于其并發(fā)癥致殘致死率高,T2DM已造成我國乃至全球沉重的疾病負(fù)擔(dān),如何對(duì)其預(yù)防與控制已成為全球重大的公共衛(wèi)生問題。近年來,谷物攝入尤其是全谷類攝入在健康促進(jìn)與疾病預(yù)防方面越來越引起人們的關(guān)注。許多前瞻性研究表明增加全谷類食物的消費(fèi)可降低諸如糖尿病、心血管疾病、肥胖及某些癌癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。在人群流行病學(xué)研究中,通常采用24小時(shí)膳食回顧法或食物頻率問卷法等調(diào)查方法來評(píng)估個(gè)體食物攝入水平,然而傳統(tǒng)膳食調(diào)方法容易導(dǎo)致一定程度的系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差,難以精確估算個(gè)體的食物攝入水平。另外,全谷類食物因其定義不統(tǒng)一,組成復(fù)雜,局限性更為明顯,普通消費(fèi)者難以辨別和評(píng)估全谷類產(chǎn)品的種類和數(shù)量。因此,膳食生物標(biāo)志物作為更為客觀的膳食評(píng)價(jià)方法運(yùn)用于營養(yǎng)流行病學(xué)研究顯得意義重大。烷基間苯二酚(ARs)作為一組酚類脂質(zhì),在小麥和黑麥的體表含量豐富,而在大米、玉米、精制小麥和黑麥以及其他谷物等中含量很低或沒有。ARs在食物加工過程中熱穩(wěn)定,約百分之六十(45%-71%)被人體吸收。ARs及其主要代謝產(chǎn)物3,5-二羥基苯甲酸(3,5-dihydroxybenzoic acid,DHBA)和3-(3,5-二羥基苯基)-1-丙酸(3-(3,5-dihydroxyphenyl)-propanoic acid,DHPPA)均能夠在人血漿中被檢出。在干預(yù)實(shí)驗(yàn)中,ARs及其代謝產(chǎn)物顯著受膳食中全谷類小麥和黑麥攝入量的影響;同樣地,觀察性研究也顯示ARs及其代謝產(chǎn)物與全谷類食物攝入呈現(xiàn)中等強(qiáng)度的正相關(guān)關(guān)系(r=0.25-0.54)。基于以上特點(diǎn),諸多文獻(xiàn)提議將ARs及其代謝產(chǎn)物作為全谷類食物攝入的生物標(biāo)志物�？紤]到流行病學(xué)研究一般采集空腹血液樣本,而血漿DHPPA(16.3 h)生物半衰期明顯比DHBA(10.1 h)和ARs(5 h)半衰期要長,血漿DHPPA作為全谷類食物攝入的生物標(biāo)志物應(yīng)用于人群流行病學(xué)研究顯得更為合適。鑒于膳食在糖尿病防治過程中作為一種重要的可調(diào)控的風(fēng)險(xiǎn)因素,已有相關(guān)人群研究報(bào)道了全谷類食物攝入(基于食物頻率問卷法)與T2DM患病風(fēng)險(xiǎn)之間的關(guān)系。截至目前,尚未見ARs代謝產(chǎn)物DHPPA作為全谷類食物攝入的生物標(biāo)志物與T2DM、IGR患病風(fēng)險(xiǎn)之間關(guān)系的研究報(bào)道。因此,本研究基于病例對(duì)照設(shè)計(jì),擬以新診斷T2DM、IGR和正常血糖的對(duì)照個(gè)體為研究對(duì)象,探討血漿ARs代謝產(chǎn)物DHPPA與T2DM、IGR患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。本研究主要內(nèi)容分為三部分:第一部分高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜定量檢測(cè)人血漿中烷基間苯二酚代謝產(chǎn)物目的:建立一套高靈敏度、高通量、預(yù)處理簡(jiǎn)便的高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用方法(high performance liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS/MS),實(shí)現(xiàn)對(duì)人血漿中ARs代謝產(chǎn)物DHPPA的準(zhǔn)確定量分析。方法:本研究應(yīng)用Shimadzu 20A高效液相色譜系統(tǒng)串聯(lián)AB Sciex 4500離子阱質(zhì)譜儀對(duì)血漿DHPPA進(jìn)行靶向定量檢測(cè)分析,離子源為電離子噴霧(ESI)。我們對(duì)質(zhì)譜參數(shù)、色譜參數(shù)以及樣品預(yù)處理?xiàng)l件分別進(jìn)行了優(yōu)化以期達(dá)到最佳靈敏度和分離效果并使樣品預(yù)處理盡量簡(jiǎn)單。最后,根據(jù)歐洲藥品管理局生物分析方法驗(yàn)證指南對(duì)本分析方法進(jìn)行全面的方法學(xué)驗(yàn)證。結(jié)果:經(jīng)質(zhì)譜和液相參數(shù)優(yōu)化后,分析物DHPPA和內(nèi)標(biāo)丁香酸在負(fù)模式下進(jìn)行多反應(yīng)監(jiān)測(cè),優(yōu)化后的離子對(duì)(m/z)分別為181.1/95和196.9/121;色譜分離采用BETASIL Phenyl分析柱(2.1 mm×150 mm,3μm),并以乙腈-0.1%乙酸水溶液為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫。進(jìn)樣量被設(shè)定為5μL。樣本預(yù)處理經(jīng)酶解后以乙腈為沉淀劑進(jìn)行蛋白沉淀法處理。方法學(xué)驗(yàn)證顯示分析物DHPPA和內(nèi)標(biāo)丁香酸在相應(yīng)保留時(shí)間上不存在內(nèi)源性干擾。DHPPA校正曲線表現(xiàn)出良好的線性(r~2=0.9997),定量下限(lower limit of quantification)為0.4 ng/mL。在四個(gè)不同濃度水平下,質(zhì)控樣本的日內(nèi)和日間精確度(relative error,RE)、精密度(relative standard deviation,RSD)均小于10%。DHPPA提取回收率介于87.95%-94.19%之間,內(nèi)標(biāo)校正后的基質(zhì)效應(yīng)介于102.88%-108.84%之間。穩(wěn)定性試驗(yàn)顯示,血漿樣品在室溫放置24 h、-80°C凍存1年以及樣本反復(fù)凍融3次的條件下,血漿DHPPA均表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。結(jié)論:本研究建立的LC-MS/MS方法具有靈敏度高、定量準(zhǔn)確、分析時(shí)間短、樣本預(yù)處理簡(jiǎn)便等特點(diǎn),為流行病學(xué)大規(guī)模生物樣本檢測(cè)提供了便利。第二部分血漿烷基間苯二酚代謝產(chǎn)物與谷物膳食纖維攝入的相關(guān)關(guān)系及其重現(xiàn)性驗(yàn)證目的:探究人血漿ARs代謝產(chǎn)物DHPPA濃度與谷物膳食纖維攝入量的相關(guān)關(guān)系,并對(duì)空腹血漿DHPPA濃度進(jìn)行重現(xiàn)性驗(yàn)證。方法:根據(jù)自愿原則并按照制定的納入排除標(biāo)準(zhǔn)共招募65名健康志愿者。本研究對(duì)志愿者在間隔四周期間進(jìn)行前后兩次膳食調(diào)查并同期采集兩次靜脈血液,所有志愿者同意在研究期間保持與之前一致的飲食習(xí)慣。個(gè)體的食物攝入評(píng)估采用三天膳食記錄法,調(diào)查時(shí)間定為周四、周五以及周六連續(xù)三天。志愿者的基本信息通過問卷調(diào)查的方式獲取,身高、體重、腰臀圍與血壓等指標(biāo)則由受過專業(yè)培訓(xùn)的工作人員測(cè)量獲取。血漿DHPPA濃度通過已建立的LC-MS/MS方法進(jìn)行定量檢測(cè)分析。結(jié)果:(1)本研究共招募65名志愿者,其中2名志愿者事出有因中途退出,另有3名志愿者因三天膳食記錄的每日能量攝入差異巨大(SD600)而被剔除,最終本研究納入研究對(duì)象60名,其中男性42名,女性18名。研究對(duì)象平均年齡24.72歲,BMI為21.80 kg/m~2。每日谷物膳食纖維和總纖維攝入分別為3.43g/d和9.50 g/d。(2)膳食調(diào)查第一次和第二次谷物纖維攝入與同期血漿DHPPA濃度均呈現(xiàn)顯著正相關(guān),其Pearson相關(guān)系數(shù)分別為0.432和0.413,P值均小于0.01。即使校正了協(xié)變量性別、年齡和BMI后,前后兩次膳食調(diào)查的谷物膳食纖維攝入與血漿DHPPA濃度的相關(guān)關(guān)系依然顯著。另外,本研究觀察到血漿DHPPA作為谷物膳食纖維攝入的獨(dú)立預(yù)測(cè)指標(biāo),能夠解釋其17%的變異(adjusted r~2=0.173;P=0.001)。(3)本研究第一次和第二次血漿DHPPA濃度的幾何平均值(95%CI)分別為13.44(11.52-15.68)nmol/L和13.20(11.11-15.69)nmol/L,兩次測(cè)量結(jié)果沒有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。前后兩次血漿DHPPA濃度的組內(nèi)相關(guān)系數(shù)為0.486(95%CI=0.142-0.692)。結(jié)論:本研究表明血漿ARs代謝產(chǎn)物DHPPA與谷物膳食纖維攝入量具有顯著相關(guān)性,并且血漿DHPPA濃度呈現(xiàn)出較好的重現(xiàn)性。第三部分血漿烷基間苯二酚代謝產(chǎn)物與2型糖尿病、糖調(diào)節(jié)受損的關(guān)聯(lián)性研究目的:探討血漿ARs代謝產(chǎn)物DHPPA作為全谷類食物攝入的生物標(biāo)志物與T2DM和IGR患病風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系。方法:本課題基于病例對(duì)照研究設(shè)計(jì),根據(jù)世界衛(wèi)生組織(world health organization,WHO)1999年推出的診斷標(biāo)準(zhǔn),將研究對(duì)象分為T2DM組、IGR組和正常對(duì)照組。所有病例來源于2012年至2015年期間在武漢市華中科技大學(xué)附屬同濟(jì)醫(yī)院內(nèi)分泌科進(jìn)行口服葡萄糖耐量試驗(yàn)(oral glucose tolerance test,OGTT)的人群,同時(shí)對(duì)照組個(gè)體是從在同濟(jì)醫(yī)院進(jìn)行常規(guī)體檢的人群中招募。病例和對(duì)照根據(jù)性別和年齡(±5歲)進(jìn)行頻率匹配。研究對(duì)象基本信息通過問卷調(diào)查的方式獲取,人體測(cè)量指標(biāo)則由專業(yè)工作人員進(jìn)行測(cè)量獲取。血漿DHPPA濃度通過已建立的LC-MS/MS方法進(jìn)行定量檢測(cè)分析。結(jié)果:本研究共納入研究對(duì)象3239名,其中新診斷T2DM病人1060名,新診斷IGR病人736名和正常對(duì)照個(gè)體1443名。T2DM組、IGR組和正常對(duì)照組的血漿DHPPA水平分別為9.06(5.30-15.78)、9.66(5.82-15.62)和10.21(6.56-17.98)nmol/L。T2DM組和IGR組血漿DHPPA濃度明顯低于正常對(duì)照組(P0.005)。多因素Logistic回歸分析結(jié)果表明,在調(diào)整年齡、性別、BMI和糖尿病家族史后,與最低四分位的人群相比,血漿DHPPA水平位于最高四分位的人群患T2DM和IGR的OR(95%CI)值分別為0.57(0.45,0.73)和0.66(0.50,0.85),進(jìn)一步校正其他混雜因素并沒有實(shí)質(zhì)性地影響研究結(jié)果。在各亞組分析中,血漿DHPPA水平與T2DM的患病風(fēng)險(xiǎn)同樣呈現(xiàn)出一致的負(fù)關(guān)聯(lián)關(guān)系。結(jié)論:本研究表明血漿ARs代謝產(chǎn)物DHPPA濃度與T2DM、IGR患病風(fēng)險(xiǎn)呈現(xiàn)顯著的負(fù)關(guān)聯(lián)關(guān)系。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：R587.1;R151
【圖文】：

及其代謝產(chǎn)物與全谷類食物攝入、谷物膳食纖維攝入呈現(xiàn)中等強(qiáng)度的正相關(guān)（r =0.25-0.54）[31, 32]。Montonen 團(tuán)隊(duì)隨后對(duì) ARs 和其代謝產(chǎn)物進(jìn)行了可靠性驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)空腹血漿 ARs 及其代謝產(chǎn)物具有穩(wěn)健的重現(xiàn)性，能夠反映全谷類食物的長期暴露水平[33, 34]。基于以上研究結(jié)果，ARs 及其代謝產(chǎn)物被提議作為全谷類食物攝入和谷物膳食纖維攝入的有效生物標(biāo)志物，并且已被應(yīng)用于人群流行病學(xué)研究[32,35, 36]。然而血漿 ARs本身的半衰期很短，只有約 5 h，而 ARs 代謝產(chǎn)物 DHBA和DHPPA 半衰期則要長很多，分別為 10.1 h 和 16.3 h[30]。Aubertin-Leheudre團(tuán)隊(duì)通過人群干預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，與 ARs 本身相比，ARs 代謝產(chǎn)物 DHPPA 與谷物膳食纖維相關(guān)性更強(qiáng)[37, 38]�？紤]到流行病學(xué)研究中空腹血液樣本的獲取和收集比尿液樣本更為方便和常見，血漿 DHPPA（16.3 h）的生物半衰期比 DHBA（10.1 h）和ARs（5 h）半衰期更長，因此血漿 ARs 代謝產(chǎn)物 DHPPA 作為全谷類食物攝入的生物標(biāo)志物顯得更為合適[30, 38]。

其子離子掃描質(zhì)譜圖如圖 1-1，質(zhì)譜圖顯示 DHPPA 裂解產(chǎn)生的碎片離子（m/z）有兩個(gè)，豐度最高的為 137.1，其次是 95。在樣本測(cè)試分析過程中，我們發(fā)現(xiàn)離子對(duì) 181.1/137.1 所對(duì)應(yīng)的色譜峰因存在嚴(yán)重的干擾而無法進(jìn)行準(zhǔn)確的定量分析，最終確定 DHPPA 和丁香酸用于定量檢測(cè)的離子對(duì)（m/z）分別為 181.1/95和 196.9/121。表 1-1 3-(3, 5-二羥基苯基)-1-丙酸和內(nèi)標(biāo)丁香酸的質(zhì)譜參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)品 離子對(duì) DP(volts) CE(volts) CXP(volts)DHPPA 181.1→95 -46 -38 -6SyrA 196.9→121 -45 -22 -5DHPPA，3-(3, 5-二羥基苯基)-1-丙酸；SyrA，丁香酸；DP，去簇電壓；CE，碰撞能；CXP，碰撞室出口電壓。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 ;Predictive Values of Body Mass Index and Waist Circumference for Risk Factors of Certain Related Diseases in Chinese Adults - Study on Optimal Cut-off Points of Body Mass Index and Waist Circumference in Chinese Adults[J];Biomedical and Environmental Sciences;2002年01期

本文編號(hào)：2726514