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唾液酸类化合物是以九碳糖神经氨酸(5-amino-3,5-dideoxy-D-glycero-D-galactononulsonic acid)为基本结构的一族衍生物的总称。目前,已分离和鉴定的有50余种[1],包括N-乙酰基神经氨酸(N-acetylneuraminic acid,Neu5Ac)、N-羟乙酰基神经氨酸(N-glycoulylneuraminicacid,Neu5Gc)和2-酮基-3-脱氧九酮糖酸(2-keto-3-deoxy-nonulosonicacid,KDN)三种核心单体,其余的唾液酸均由这三种单体衍生而来。在人体组织中发现的唾液酸主要是Neu5Ac,Neu5Gc是Neu5Ac的羟基化产物,普遍存在于除人类以外的哺乳动物体内,如马、狗和大猩猩等。由于健康人体组织中编码CMP-Neu5Ac羟化酶的基因在进化过程中发生突变,故人体内无法合成Neu5Gc[2,3]。有研究表明,健康人体可从红肉及奶制品中获取外源性Neu5Gc[4]。 2007年世界癌症研究基金会在其第二份《食物、营养、身体活动和癌症预防》报告中明确指出[5],红肉和加工肉类的过多摄入与癌症的发生密切相关,红肉可能是导致某些肿瘤的原因之一。充分的流行病学证据表明红肉和加工肉类是导致结肠/直肠癌的因素之一;红肉是导致食管癌、肺癌、胰腺癌及子宫内膜癌的原因之一;加工肉类是导致食管癌、肺癌、胃癌及前列腺癌的原因之一。过多食用红肉和加工肉类会使患肺癌和直肠癌的风险增加20%,会使患肠癌的风险增加30%。 红肉是对某些肉品的总称,通常指红色肌肉纤维比白色肌肉纤维多的动物肉,包括牛肉、羊肉和猪肉等,及其加工制品。有研究人员发现了一种非人体产生的结构糖—Neu5Gc,随着摄取的红肉进入人体,使人体产生anti-Neu5Gc抗体,该免疫反应过程可导致慢性炎症,可能是导致癌症的机理之一[6,7]。 目的:本研究拟通过对食物中Neu5Gc含量的检测、人体Neu5Gc负荷的评价以及人体中anti-Neu5Gc抗体水平的检测,探讨摄入Neu5Gc是否会引起相应抗体水平的升高。而炎症因子C反应蛋白(C reative protein,CRP)和白细胞介素-6(Interleukin-6,IL-6)是常见的炎症反应的指标,考察这二者与膳食Neu5Gc摄入量及anti-Neu5Gc抗体水平的关系,可知Neu5Gc引起炎症反应是否与CRP及IL-6有关。目前,国内外均缺乏食物唾液酸含量的基础数据,人体唾液酸摄入及对机体影响的评价更是少有研究。因此,本研究对国内常见食物唾液酸(Neu5Gc和Neu5Ac)的含量进行检测,评价人体Neu5Gc的负荷,并检测机体anti-Neu5Gc抗体水平、CRP水平及IL-6水平,以评估由膳食Neu5Gc的摄入量对人体可能的健康风险,进行合理的膳食指导。 方法:(1)于厦门市场采购人群食用频率较高的米面、禽肉、畜肉、水产品、奶类、豆类、蛋类、蔬菜水果等食物102种,用液相色谱仪-质谱联用法(liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS/MS)检测其中的Neu5Gc和Neu5Ac含量;(2)采取随机抽样的方法,在厦门市区居民中抽取500人进行膳食调查,通过24h回顾法结合膳食史法获得其膳食摄入情况,分析膳食是否合理,并结合“食物-唾液酸含量”进行Neu5Gc负荷的评价;(3)采集被调查者的血液,分离血浆,检测其anti-Neu5Gc抗体浓度、CRP浓度及IL-6浓度;(4)用Spearman相关分析方法分析膳食Neu5Gc摄入量与anti-Neu5Gc抗体浓度、CRP浓度及IL-6浓度的相关性。 结果:(1)食物样品中检测出Neu5Ac或Neu5Gc的食物有蛋类、奶类、禽肉、畜肉和部分海鲜,其中总唾液酸含量最高的是蛋黄(1110.32±62.04μg/g),其次依次是蛋白(367.63±8.01μg/g)、奶类、红肉;Neu5Gc含量最高的是牛肉(30.34±2.80μg/g),其次依次是羊肉(20.38±4.67μg/g)、牛奶(10.87±1.5μg/mL)。(2)回收有效问卷为496份,496名研究对象的膳食Neu5Gc摄入量呈正偏态分布,最高值为83.900mg/d,最低值为0mg/d,中位数为4.619mg/d,男性平均水平为6.602mg/d,女性为3.837mg/d,且男女之间的差异存在统计学意义(P=0.000),可以认为男性总体的Neu5Gc摄入水平高于女性。(3)研究对象的anti-Neu5Gc抗体水平成正偏态分布,最高值为12.805μg/mL,最低值为0.676μg/mL,平均水平为3.072μg/mL;男性平均水平为3.170μg/mL,女性为2.993μg/mL,男女之间的差异存在统计学意义(P=0.000),可以认为男性总体的anti-Neu5Gc抗体水平高于女性。(4) Neu5Gc摄入量与anti-Neu5Gc抗体浓度存在相关关系(全部研究对象rs=0.222,P=0.000;男性rs=0.143,P=0.028;女性rs=0.305,P=0.000),当Neu5Gc摄入量在0mg/d~8mg/d之间,anti-Neu5Gc抗体水平随之升高而升高,二者存在正相关关系。当Neu5Gc摄入量>8mg/d,anti-Neu5Gc抗体水平反而随之升高而降低。根据本实验室对食物中Neu5Gc含量的检测,8mg的Neu5Gc相当于2.637kg的牛肉、3.925kg的羊肉,或者7.36L的牛奶中的Neu5Gc含量,正常成人每日对诸类食物的摄入量远低于这一水平。(5)研究对象的CRP水平与膳食Neu5Gc的摄入量存在正相关关系(女性未发现相关)(全部研究对象rs=0.102,P=0.024;男性rs=0.165,P=0.011),与anti-Neu5Gc抗体水平未发现相关关系。(6)研究对象的IL-6水平与膳食Neu5Gc的摄入量存在正相关关系(全部研究对象rs=0.126,P=0.005;男性rs=0.165,P=0.011;女性rs=0.123,P=0.049),与anti-Neu5Gc抗体水平存在正相关关系相关关系(女性未发现相关)(全部研究对象rs=-0.104,P=0.020;男性rs=-0.129,P=0.047)。 结论:(1)食物中Neu5Gc含量较高的是红肉类和奶类;(2) Neu5Gc摄入量在0mg/d~8mg/d之间,anti-Neu5Gc抗体浓度与其存在正相关关系;(3)长期摄入Neu5Gc,会升高机体内的CRP和IL-6水平,引发慢性炎症;(4)anti-Neu5Gc抗体浓度与CRP未发现相关、与IL-6水平存在负相关,Neu5Gc引起三者水平升高可能是通过不同的机制达到的。 从以上的结论我们认为,在一定范围内,过多摄入含有Neu5Gc的食物,如红肉或奶制品,会升高体内anti-Neu5Gc抗体的浓度,也会提高CRP和IL-6的水平,引发体内的慢性炎症,进而增加罹患肿瘤的风险。