BOLD-MRI評(píng)估高鹽攝入誘導(dǎo)的內(nèi)臟脂肪缺氧及與外周血CD14++CD16+單核細(xì)胞變化的關(guān)系.pdf

1、研究目的:脂肪組織不僅是機(jī)體的重要組成部分，還是一個(gè)代謝活躍的內(nèi)分泌器官。研究顯示，脂肪組織缺氧(adipose tissue hypoxia，ATH)能夠?qū)е轮窘M織分泌功能紊亂、炎癥細(xì)胞浸潤增加，觸發(fā)脂肪組織產(chǎn)生慢性低水平炎癥，是肥胖、胰島素抵抗和2型糖尿病發(fā)生發(fā)展的重要機(jī)制之一。目前相關(guān)臨床研究均采用有創(chuàng)方法評(píng)價(jià)皮下脂肪的氧合狀況，缺乏相關(guān)無創(chuàng)評(píng)價(jià)技術(shù)。血氧水平依賴的磁共振成像(blood oxygenation level-de

2、pendent magnetic resonance imaging,BOLD-MRI)是功能性磁共振成像技術(shù)的一種，能夠檢測(cè)局部組織/器官的氧合水平，但目前尚無采用BOLD-MRI檢測(cè)人內(nèi)臟ATH的相關(guān)報(bào)道。研究顯示，炎癥細(xì)胞，尤其是單核巨噬細(xì)胞在脂肪組織浸潤的增加與脂肪缺氧密切相關(guān)。作為單核巨噬細(xì)胞前體的循環(huán)單核細(xì)胞，在人類分為CD14++CD16-單核細(xì)胞（經(jīng)典型）、CD14++CD16+單核細(xì)胞（中間型）和CD14+CD16++

3、單核細(xì)胞（非經(jīng)典型）三個(gè)亞群，但具體是哪一亞型單核細(xì)胞與脂肪缺氧有關(guān)尚不明確。此外，研究表明高鹽飲食能夠?qū)е卵呛脱x紊亂、引起單核/巨噬細(xì)胞靶器官浸潤增加，而脂肪組織的單核/巨噬細(xì)胞是產(chǎn)生胰島素抵抗始動(dòng)因素之一;因此，本研究通過對(duì)健康志愿者進(jìn)行不同食鹽含量的飲食干預(yù)，采用流式細(xì)胞術(shù)連續(xù)動(dòng)態(tài)觀察飲食干預(yù)的各個(gè)時(shí)期外周血單核細(xì)胞亞群的變化，并應(yīng)用BOLD-MRI技術(shù)動(dòng)態(tài)檢測(cè)內(nèi)臟脂肪組織氧合水平，以探討B(tài)OLD-MRI技術(shù)在評(píng)價(jià)高鹽攝入

4、對(duì)內(nèi)臟脂肪組織氧合水平的影響及不同單核細(xì)胞亞群與ATH之間的關(guān)系。
　　研究方法:本研究共納入健康志愿者23人，平均年齡為27.3±0.84歲。(1)按照世界衛(wèi)生組織每日低于5g食鹽（即NaCl）的攝入標(biāo)準(zhǔn)作為低鹽飲食標(biāo)準(zhǔn)。高鹽飲食的標(biāo)準(zhǔn)參考本課題組近期對(duì)天津居民城鄉(xiāng)結(jié)合帶平均攝鹽量的調(diào)查結(jié)果，確定為15g/日。由研究者按以上食鹽攝入標(biāo)準(zhǔn)，給所有志愿者統(tǒng)一提供飲食并在同一地點(diǎn)就餐。整個(gè)飲食干預(yù)時(shí)間共17天，分為基線期（第1-3天，

5、志愿者依據(jù)個(gè)人口味在同一地點(diǎn)自由進(jìn)餐，共3天），隨后緊接高鹽期（第4-10天，共7天），最后進(jìn)入低鹽期（第11-17天，共7天）。3個(gè)時(shí)期受試者飲食除攝入食鹽量不同外，其他營養(yǎng)成分包括蛋白質(zhì)、脂肪等攝入量均相同，飲食干預(yù)期間受試者避免運(yùn)動(dòng)、飲酒、吸煙、喝咖啡或茶，并且不添加任何額外食品。(2)分別在基線期3天、高鹽飲食期和低鹽飲食期的最后3天每天測(cè)量并記錄受試者的血壓和心率。于基線期末，高鹽飲食期第7天，低鹽飲食期第7天同一時(shí)間段采用飛

6、利浦Intera3.0T全身磁共振系統(tǒng)對(duì)受試者腹部橫斷面T2WI掃描及冠狀面高清BOLD-MRI掃描并計(jì)算腹部內(nèi)臟脂肪組織的表觀-自旋弛豫率R2*。在同一時(shí)間段收集24小時(shí)尿液，檢測(cè)尿電解質(zhì)。(3)分別在基線期末，高鹽飲食期第7天，低鹽飲食期第7天采集受試者外周靜脈血行單核細(xì)胞表面分子抗體(CD86、CD14、CD16)三色染色，應(yīng)用流式細(xì)胞術(shù)(flow cytometry，F(xiàn)CM)對(duì)單核細(xì)胞進(jìn)行亞群分析。(4)基線期末，高鹽飲食期第7

7、天，低鹽飲食期第7天采集受試者外周靜脈血應(yīng)用Ficoll密度梯度離心法和磁性細(xì)胞分選技術(shù)(magnetic activated cell sorting，MACS)分離純化外周血CD14+單核細(xì)胞。采用Trizol試劑裂解純化后CD14+的單核細(xì)胞，提取總RNA;采用實(shí)時(shí)熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)對(duì)單核細(xì)胞炎癥相關(guān)因子的基因表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè)。采用放射免疫分析法（radioimmunoassay）測(cè)定飲食干預(yù)三個(gè)時(shí)期血漿胰島素和C-肽的濃度。<

8、br>　　結(jié)果:在整個(gè)飲食干預(yù)過程中，23名健康志愿者完成全部飲食干預(yù)及血液和尿液的相關(guān)檢測(cè)。
　　(1)尿量、尿電解質(zhì)和尿肌酐的變化:與基線期相比，高鹽飲食期第7天24小時(shí)尿量(2588±169mL vs.1898±180mL)、尿鈉(360±13.9mmol vs.161±10.8mmol)、尿鉀（46.8±3.2mmol vs.37.3±2.93mmol）顯著升高，且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P均＜0.001)，低鹽飲食期第7天24小

9、時(shí)尿量（1558±110mL vs.1898±180mL，P＜0.05）、尿Na+(89.3±8.12mmol vs.161±10.8mmol,P＜0.001)、尿K+(28.7±1.9 mmolvs.37.3±2.93mmol，P＜0.001)明顯下降。與高鹽飲食期第7天相比，低鹽飲食期第7天尿量、尿Na+、尿K+顯著降低且均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P均＜0.001）。高鹽飲食期與基線期和低鹽飲食期相比24小時(shí)尿肌酐顯著升高(P＜0.05和P＜

10、0.001)。
　　(2)外周血單核細(xì)胞亞群變化:與基線期相比，CD14++CD16+型單核細(xì)胞亞群數(shù)量/比例在高鹽飲食期第7天顯著升高(P＜0.001)，低鹽飲食期第7天恢復(fù)至基線水平(P＜0.001)。在整個(gè)飲食干預(yù)過程中總外周血單核細(xì)胞數(shù)量無明顯變化（基線期:218±13.1 cells/μL;高鹽飲食期第7天:230±9.5cells/μL;低鹽飲食期第7天:227±12.2cells/μL; P=0.6124）;單核細(xì)胞

11、亞群CD14++CD16-和CD14+CD16++的數(shù)量和百分比在整個(gè)飲食干預(yù)過程中無顯著動(dòng)態(tài)變化。
　　(3)內(nèi)臟脂肪氧合水平變化:與基線期和低鹽飲食期第7天相比，高鹽飲食期第7天內(nèi)臟脂肪組織的R2*值顯著升高（25.2±0.90 s-1vs.21.5±0.71s-1，P＜0.001;25.2 s-1±0.90 s-1vs21.3±0.70 s-1，P＜0.001），提示存在ATH。低鹽飲食期第7天與基線期相比，內(nèi)臟脂肪組織的R

12、2*值有降低趨勢(shì)但無統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。
　　(4)血糖和血脂代謝相關(guān)變化:高鹽飲食期第7天空腹血糖與基線期比較明顯升高（P均＜0.01），低鹽飲食期第7天則明顯下降（P均＜0.05）;與基線期比較，高鹽飲食期第7天血胰島素水平和血C-肽水平明顯降低（P均＜0.01）。低鹽飲食其第7天則恢復(fù)至基線期水平。與基線期比較，胰島β細(xì)胞功能指數(shù)(HOMA2-％B)和胰島素抵抗指數(shù)(HOMA2-％IR)在高鹽飲食期第7天明顯降低（P均＜0.05），

13、而低鹽飲食7天后恢復(fù)正常。
　　(5)血壓和心率的變化:收縮壓和舒張壓在基線期、高鹽飲食期第7天和低鹽飲食期第7天均無顯著性變化(P=0.801和P=0.114)，而與基線期和低鹽飲食期第7天相比，心率在高鹽飲食期第7天明顯增快(P＜0.05)。
　　結(jié)論:本研究首次報(bào)道了應(yīng)用BOLD-MRI技術(shù)評(píng)估人內(nèi)臟ATH的可行性，證實(shí)高鹽攝入在引起內(nèi)臟ATH的同時(shí)導(dǎo)致外周血單核細(xì)胞亞群向促炎型(CD14++CD16+)單核細(xì)胞轉(zhuǎn)變，