达能营养中心第九届学术研讨会论文集

摘要：目的探讨不同剂量β胡萝卜素(βC)、维生素E(VE)和维生素C(VC)干预对老年人群认知功能的影响。方法在知情同意的原则下选择60-75岁的老年人300人并随机分为五组:第1组VC 300mg＋VE 200mg＋βC 167mg；第2组VC 300mg＋VE 200mg＋βC 84mg；第3组VC 300mg＋VE 200mg＋βC 56mg；第4组VC 300mg＋VE 200mg；第5组：VE 5mg。用简易智力状态量表(Mini Mental State Examination，MMSE)、长谷川痴呆量表(Hasegawa Dementia Scale，HDS)测认知功能；用放射免疫法测血浆β淀粉样蛋白(Aβ)和雌二醇（E2）。结果干预后第1、2组MMSE和HDS平均得分与干预后第5组比较，差异有统计学意义（P＜005），干预后第1、2组HDS平均得分与干预前第1、2组两两比较，差异有统计学意义（P＜005）；干预后第1组血浆E2水平高于其干预前（P＜005），也高于干预后第5组（P＜005）。结论β胡萝卜素、维生素E和C联合补充可提高老年人群血浆中E2的含量，改善老年人群的认知功能。
关键词：维生素；老年人；认知功能；β淀粉样蛋白；雌二醇
Study of βcarotene, vitamin E and C supplementation
on improving cognition in elderly residentsAbstract: ObjectiveTo investigate the effect of βcarotene (βc), vitamin E and C supplementation on cognitive function in the elderly residents MethodsA prospective study was designed for the supplemental trial 300 old subjects aged from 60y to 75y, 128 males and 172 females were randomized into 5 groups: group 1 supplemented with (VC 300mg＋VE 200mg＋βC 16mg)／d, group 2 with (VC 300mg＋VE 200mg＋βC 84mg)／d, group 3 with (VC 300mg＋VE 200mg＋βC 56mg)／d, group 4 with (VC 300mg＋VE 200mg)／d, group 5 with VE 5mg／d The trial lasted for 16 weeks All subjects were asked to make a note of nutrient intake for every day and handled it to the investigators during the trial The investigators followedup and supervised the subjects irregularly Mini Mental State Examination (MMSE), Hasegawa Dementia Scale (HDS) were used to evaluate the cognitive function of the elderly subjects before and after the trial βamyloid protein and estradiol in plasma were determined by radiommunoassay with kits All the data was analyzed ResultsResults showed that the average scores of the cognitive function evaluated by MMSE and HDS in group 1 and group 2 were much higher than group 5 after the trial(P＜005), and the average scores tested by HDS in the 1 and 2 groups after the trial were much higher than those before the trial(P＜005)；The level of estradiol in group 1 increased much higher than group 5 after the trial (P＜005), The level of βamyloid protein in plasma had the decreasing tendency from group 1 to 5,but it had no significant(P＞005) ConclusionSupplementation of βcarotene, combined with vitamin E and C could enhance the level of estradiol in plasma and improve cognitive function as well in the elderly subjects However, the mechanism of the effect, the dosage and the time of the apply needs to be further studied 
Keywords: Vitamin; Cognitive Function; Aged; βamyloid Protein; Estradiol

认知功能是人脑认识和反映客观事物的心理机能，受性别、年龄、健康状况、疾病\[1、2］等多种因素的影响。认知功能损害是老年性痴呆(AD)早期的重要临床特征。AD是一种以进行性认知功能障碍和记忆能力受损为主的中枢神经系统退行性疾病\[3］，AD的病因目前还不清楚，主要有自由基导致的神经退行性变、遗传因素、Aβ的毒性作用、神经细胞膜代谢功能异常、慢性炎症、性激素学说、环境毒物中毒学说等［4］几种学说。近年来，有关氧应激过度与自由基毒性在AD及认知功能障碍发病中的重要作用已成为研究的焦点［5］。国内外有关抗氧化维生素与老年人群认知功能的研究多为横断面流行病学调查，人群营养干预研究，特别是较长时间的多种抗氧化维生素联合补充对老年人群认知功能的影响及机制研究较少。本研究对老年人群补充16周不同剂量的βC及VE和VC，用MMSE和HDS检测老年人群的认知功能并通过检测血浆Aβ及E2水平的变化，探讨抗氧化维生素联合补充对老年人群认知功能的影响及机制，为老年性痴呆的研究、预防和治疗及提高老年人群的认知功能提供理论依据。
对象与方法
1对象的选择及分组：在某农村地区选择3个自然村并随机选择年龄在60岁～75岁无重大疾病、意识清醒、生活自理、行动方便、配合检查的老年人，排除失语、听力障碍及近2个月服用任何形式的维生素补充剂者共计300人，其中男128人，女172人。利用随机数字表将入选对象随机分为五组，给予营养补充剂干预(均为市售合格营养素)，每天一次，连服16周，干预期间受试者饮食习惯及生活方基本不变。
2一般情况调查：内容包括性别、年龄、文化程度、患病情况、吸烟饮酒情况等。
3认知功能调查：用MMSE、HDS在部分非受试人群中进行了预调，对调查内容进行反复修改，使调查内容标准化。调查人员是有经验的医务人员，经过专门培训，采用统一调查表和标准化调查用语，调查的时间及地点严格按照统一标准，干预前、后同一受试对象由同一医务人员调查。由于与老年人沟通存在语言障碍，在每村各选出两名普通话和方言均较好的工作人员，统一培训后，负责现场调查的解释。
4质量控制：受试者告知知情同意签知情同意书，配合完成干预前一般情况调查、干预前、后的抽血及认知功能调查；按时按量服用营养补充剂，详细记录每天营养剂的服用情况及个体反应情况；在下次发放营养剂时，交回上次领取的营养补充剂的盒或板及服用情况登记表。试验者对营养补充剂服用及记录情况进行检查，符合要求的受试者方可再次领取营养补充剂。现场各村主任和计生委主任协助，并在三个自然村分别挑选两名责任心强、有工作能力、善于沟通交流、工作认真负责、有耐心的人员，对其进行统一培训，协助每两周发放一次营养剂的现场工作，并随时观察和记录受试者营养剂的服用情况及反应。课题负责人不定期随访(包括电话询问和家访)，跟踪和监督指导，确保受试者按时、按量服用营养补充剂，监督并核实服用情况，发现问题及时解决，同时对村主任及计生委主任的工作进行监督。
5血样的采集和检测方法：
(1)血样的采集：干预前后分别抽取受试者清晨空腹静脉血7ml～8ml置于无菌肝素抗凝管，放入盛有冰袋的保鲜盒中，由专人负责及时从现场送至实验室。新鲜抗凝血3000转／分离心5分钟，收集血浆于5ml离心管中，置-80℃冰箱保存待成批检测。
(2)检测方法：用放射免疫法(RIA)；仪器为γ计数仪；检测Aβ的试剂盒购自解放军总医院科技开发中心放免所；检测E2的试剂购自北京生物技术研究所。
6统计方法：计量资料采用方差分析及t检验；计数资料采用x2检验；显著性界限值为ρ＜005。
结果
1一般状况调查结果
11一般情况：受试对象300人，其中有276人按时按量服用营养补充剂，并积极配合完成干预前、后血样的采集、一般情况及认知功能调查，其中男116人，女160人，平均年龄6706±533岁；有24人因种种原因未能完成试验，其中死亡1人，搬迁或外出13人，自动退出10人，失访8%(24／300)。各组之间性别、年龄经方差分析、文化程度经χ2检验，P＞005，差别均无统计学意义(表1)。

12 吸烟、饮酒及患病情况：老年人群吸烟、饮酒者占比例较高(35%~57%)，患高血压及慢支者较高(±10%)，各组间经χ2检验，P＞005，差别均无显著性(表2)。

2认知功能结果分析：干预后第1组、2组MMSE平均得分(分别为2349±440和2344±362)显著高于干预后第5组(2232±423)(P＜005)；干预后第1组、2组HDS平均得分(分别为2246±496和2138±397)明显高于其干预前(分别为1868±577和1975±546)(P＜005)，也明显高于干预后第5组(1887±470)(P＜005)(表3)。

3血浆Aβ及E2的检测结果：干预后第1组至第4组血浆Aβ的浓度均较干预前降低，但差别无统计学意义(P＞005)；干预后第1组E2水平(1961±1073)较干预前(1321±831)及干预后第5组(1372±1077)均有显著性升高(P＜005)(表4)。

讨论
认知功能损害与自由基的关系极为密切，自由基可参与脑细胞的死亡过程、引起Aβ沉积、与细胞膜产生反应，导致细胞内的氧化过程、造成自由基释放等［6］。在正常的生理条件下，机体内产生的少量自由基可迅速被体内的抗氧化防御系统清除，不会对机体造成损害。随着年龄的增加，机体物质代谢及酶的活性发生改变，自由基产生过多或清除能力下降，对机体造成损害。与其它脏器相比，大脑更易产生自由基并受自由基的损害［3］：葡萄糖是正常成人大脑的主要产能营养素，大脑糖代谢旺盛，脑内神经元必需通过线粒体的氧化磷酸化产生ATP以获取能量，此过程同时产生大量氧自由基；脑内神经细胞膜含有较高浓度的不饱和脂肪酸，容易受到氧自由基的攻击；铁是产生羟基的催化剂，在脑内的特定区域如苍白球和黑质中铁含量很高；相对于其他脏器，大脑氧自由基、脂质过氧化物水平可能增高，而抗氧化营养素及抗氧化酶的水平较低。
VE是脂溶性高效断链抗氧化物，与脂氧自由基或脂过氧自由基反应，使脂质过氧化链式反应中断，保护生物膜免受过氧化损害［7］。VE作为自由基清除剂可阻止Aβ的毒性［8］,抑制脂质过氧化反应［9］，抑制和清除脑内Aβ沉积，减少Aβ在海马区沉积，具有抑制自由基代谢的神经保护作用。VC是最主要的细胞外液抗氧化物，且在细胞内液中也有重要的抗氧化活性。VC可直接清除O2-，阻断自由基链式反应，可通过兴奋性氨基酸在细胞膜的交换，以及在受体水平对兴奋性氨基酸进行调节来保护神经元免遭兴奋毒性的损伤及自由基的攻击［10］。VC还可恢复因清除自由基而被氧化的VE的活性，使其重新利用，因此，VC能再生VE，两者之间的这种协同作用使对生物膜保护作用的效率大大提高，再加上VC、VE都易通过血脑屏障，因此，VC、VE对中枢神经系统极为重要，其在体内浓度降低可导致细胞结构和功能的损伤，因而影响认知功能［11］。大量事实证明：VC和VE联合应用对社区老年妇女认知功能有明显的提高作用［12，13］。βC是强是一种有效的抗氧化剂，可直接抑制单线态氧(1O2-)，是羟自由基(OH-)等自由基有效的荻灭剂和捕捉剂，它可阻止自由基的链反应，从而保护机体免受自由基和脂质过氧化的损伤。
Aβ是AD患者老年斑的主要成分，可引起学习记忆减退、认知障碍等，是AD各种病理和临床表现的始发因素。近年的大量研究表明，Aβ在老年斑(senile plaques，SP)的形成过程中起十分重要的作用［14］；Aβ有神经毒性作用，它通过破坏膜的完整性及增加细胞内离子的渗透性导致细胞损伤［15］。Aβ增高可引起斑块沉积，还可能激活小胶质神经细胞，而触发炎症反应，引起神经退行性变。
雌激素水平下降与认知功能障碍和老年性痴呆密切相关［16，17］。Drake［18］等研究老年妇女中性激素对认知功能的影响发现，雌、雄激素均与认知功能有关，雌激素替代疗法对于预防和推迟痴呆的发生可能有效［19，20］。一般认为雌激素对认知功能障碍的改善作用主要与以下几个方面有关：(1)雌激素可以增加大脑皮质血液供应；(2)雌激素能增加基底前脑胆碱乙酰基转移酶水平；(3)雌激素能加强海马区神经元对葡萄糖代谢和摄取；(4)雌激素还能减少神经元损害。雌激素对大脑的保护作用还包括促进胆碱能的活性，减少神经的丢失，刺激轴索出芽和树突棘的形成，改善脑血流以减少脑缺血和胆固醇的水平，调节载脂蛋白E基因的表达，营养神经，减少Aβ的沉积，对神经递质和神经连接有调节作用，增加神经递质的释放，防止氧化的损伤［21］。
本研究结果显示：在老年人群中补充不同剂量的βC及VE、VC可改善老年人的认知功能，但其作用机制、使用剂量和作用时间等尚待进一步研究。
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