营养失调与治疗杂志

抽象的

2015 年营养大会：维生素 E 同工酶可调节过敏性疾病 - Joan Cook-Mills - 西北大学医学院

琼·库克·米尔斯

哮喘是环境和遗传因素复杂相互作用的结果。临床研究和哮喘动物模型表明，维生素 E 和维生素 D 等饮食因素可以降低哮喘风险。在这篇综述中，我们讨论了维生素 E 生育酚异构体和维生素 D 在哮喘中的调节作用的对立性，以及全球哮喘患病率的变化至少部分地由这些饮食成分解释的方式。

哮喘是一种异质性疾病，由环境和遗传因素的复杂相互作用引起。世界卫生组织报告称，从 1950 年至今，许多国家（包括哮喘发病率高的国家、哮喘发病率中等的国家或哮喘发病率低的国家）的哮喘发病率在短短几十年内都有所上升，这表明当地环境发挥了重要作用。几十年来哮喘发病率的显著上升以及各国和流动人口发病率的差异表明当地环境（如饮食）在哮喘的发展中发挥了重要作用。过去 40 年中的一项环境变化是饮食和婴儿配方奶粉中维生素 E 的 d-γ-生育酚异构体含量增加。我们最近证明，γ-生育酚会增加哮喘小鼠模型中的过敏性肺部炎症，并且我们报告称，在人类中，血浆中高 γ-生育酚水平与肺功能下降有关。还有人提出，另一种维生素维生素 D 的随时间减少与哮喘发病率增加有关。在本综述中，我们讨论了维生素 D 对哮喘的调节作用以及维生素 E 特定异构体对人类哮喘和肺部炎症动物模型的复杂且潜在的保护作用。我们还将回顾全球哮喘患病率的变化如何至少部分地由国家特定的血浆 γ-生育酚浓度来解释。我们的研究专门研究饮食和组织中两种最丰富的维生素 E（d-α-生育酚和 d-γ-生育酚）对过敏性炎症的调节。我们证明了 α-生育酚抑制而 γ-生育酚促进体外内皮细胞白细胞募集以及内皮细胞蛋白激酶 Cα 活化，从而在过敏性炎症期间募集嗜酸性粒细胞和树突状细胞。具体而言，γ-生育酚是 PKC 的激动剂，而 α-生育酚是 PKC 的拮抗剂。在体内，补充 α-生育酚可抑制成年小鼠的嗜酸性过敏性肺反应，并且 α-生育酚与成年人的肺活量增加有关。值得注意的是，γ-生育酚具有相反的功能。在人类中，血浆 γ-生育酚水平升高 5 倍与 21 岁前成年人的肺活量降低有关，这表明生育酚异构体在生命早期具有调节作用。在临床读数和动物模型中，过敏母亲的后代对过敏原刺激的反应性有所提高。

The average human plasma γ-tocopherol levels are 2 to 5 times higher in the United States than those of many European and Asian countries whereas the average human plasma α-tocopherol levels are relatively similar among these countries. This 5-fold higher level of human plasma γ-tocopherol is similar to the 5-fold increase in plasma γ-tocopherol in mice that increased allergic lung inflammation with γ-tocopherol administration. The high human plasma γ-tocopherol levels in the United States are consistent with soybean oil, which is high in γ-tocopherol, as the predominant food oil in the United States. It is reported that dietary oils influence plasma tocopherol levels in humans. In studies with soybean oil administration, plasma γ-tocopherol is elevated 2–5 fold in humans and hamsters. Also, in a study in which olive oil or soybean oil was administered to preterm human infants starting 24 hrs after birth, there was a significant 1.5 fold increase in plasma α-tocopherol after feeding with olive oil as compared to feeding with soybean oil, but unfortunately, γ-tocopherol was not reported. It is reported that as countries assume western lifestyles, diets change including increased consumption of soybean oil. In contrast to high levels of γ-tocopherol in soybean oil, γ-tocopherol is low in other oils such as sunflower oil, safflower oil and olive oil that are used in several European and Mediterranean countries. There are also differences in asthma prevalence among racial and ethnic groups. However, studies examining vitamin E association with clinical outcomes generally adjust for several known confounding factors such as gender, age, body mass index, race, and smoking. Although there may be other differences regarding the environment and genetics of people in different countries, the outcomes for tocopherol isoforms and asthma in clinical studies are consistent with the studies demonstrating opposing functions of the tocopherol isoforms on leukocyte recruitment and allergic inflammation in mice.

我们报告称，在动物模型中，生育酚异构体具有相反的调节功能，这一发现可以转化为人类肺功能。我们分析了美国青年冠状动脉风险发展 (CARDIA) 多中心队列中的 4526 名成年人，并提供了肺量计和生育酚异构体数据。根据研究设计，在这个队列中，黑人和白人的数量相等，女性和男性的数量也相等。有趣的是，血清中 γ-生育酚浓度的增加与 FEV1 或 FVC 降低有关，而血清中 α-生育酚浓度的增加与 FEV1 或 FVC 升高有关。由于这两种生育酚具有相反的功能，我们建议在临床研究中对生育酚异构体的相反功能的分析应包括血浆生育酚的四分位数，以确定当相反生育酚的浓度较低且引起的竞争相反作用最小时，生育酚异构体是否与临床结果有关。使用这种方法，在对 CARDIA 队列的分析中，我们最近证明，在非哮喘和哮喘患者中，血浆 γ-生育酚与肺功能 (FEV1) 呈负相关，而血浆 α-生育酚与肺功能 (FEV1) 呈正相关，并调整了几个已知的混杂因素，例如性别、年龄、体重指数、种族和吸烟。因此，血浆 α-生育酚和 γ-生育酚与肺功能的关联结果相反。这与我们在动物模型中对这些生育酚进行的机制研究一致。

我们证明，母体补充 α-生育酚或 γ-生育酚分别可抑制或促进后代过敏反应的发展。这些结果为过敏母亲补充生育酚异构体以及未来群体过敏的增长提供了推论。

注：该研究部分在 2015 年 10 月 26 日至 28 日在美国伊利诺伊州芝加哥举行的第四届国际营养会议和展览会上展示。