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

1、研究目的:脂肪組織不僅是機體的重要組成部分，還是一個代謝活躍的內(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)展的重要機制之一。目前相關(guān)臨床研究均采用有創(chuàng)方法評價皮下脂肪的氧合狀況，缺乏相關(guān)無創(chuàng)評價技術(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，能夠檢測局部組織/器官的氧合水平，但目前尚無采用BOLD-MRI檢測人內(nèi)臟ATH的相關(guān)報道。研究顯示，炎癥細胞，尤其是單核巨噬細胞在脂肪組織浸潤的增加與脂肪缺氧密切相關(guān)。作為單核巨噬細胞前體的循環(huán)單核細胞，在人類分為CD14++CD16-單核細胞（經(jīng)典型）、CD14++CD16+單核細胞（中間型）和CD14+CD16++

3、單核細胞（非經(jīng)典型）三個亞群，但具體是哪一亞型單核細胞與脂肪缺氧有關(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/巨噬細胞靶器官浸潤增加，而脂肪組織的單核/巨噬細胞是產(chǎn)生胰島素抵抗始動因素之一;因此，本研究通過對健康志愿者進行不同食鹽含量的飲食干預(yù)，采用流式細胞術(shù)連續(xù)動態(tài)觀察飲食干預(yù)的各個時期外周血單核細胞亞群的變化，并應(yīng)用BOLD-MRI技術(shù)動態(tài)檢測內(nèi)臟脂肪組織氧合水平，以探討B(tài)OLD-MRI技術(shù)在評價高鹽攝入

4、對內(nèi)臟脂肪組織氧合水平的影響及不同單核細胞亞群與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就餐。整個飲食干預(yù)時間共17天，分為基線期（第1-3天，

5、志愿者依據(jù)個人口味在同一地點自由進餐，共3天），隨后緊接高鹽期（第4-10天，共7天），最后進入低鹽期（第11-17天，共7天）。3個時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)期間受試者避免運動、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天同一時間段采用飛

6、利浦Intera3.0T全身磁共振系統(tǒng)對受試者腹部橫斷面T2WI掃描及冠狀面高清BOLD-MRI掃描并計算腹部內(nèi)臟脂肪組織的表觀-自旋弛豫率R2*。在同一時間段收集24小時尿液，檢測尿電解質(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胞表面分子抗體(CD86、CD14、CD16)三色染色，應(yīng)用流式細胞術(shù)(flow cytometry，F(xiàn)CM)對單核細胞進行亞群分析。(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胞分選技術(shù)(magnetic activated cell sorting，MACS)分離純化外周血CD14+單核細胞。采用Trizol試劑裂解純化后CD14+的單核細胞，提取總RNA;采用實時熒光定量聚合酶鏈反應(yīng)對單核細胞炎癥相關(guān)因子的基因表達水平進行檢測。采用放射免疫分析法（radioimmunoassay）測定飲食干預(yù)三個時期血漿胰島素和C-肽的濃度。<

8、br>　　結(jié)果:在整個飲食干預(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。
　　(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)計學(xué)差異(P均＜0.001)，低鹽飲食期第7天24小

9、時尿量（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小時尿肌酐顯著升高(P＜0.05和P＜

10、0.001)。
　　(2)外周血單核細胞亞群變化:與基線期相比，CD14++CD16+型單核細胞亞群數(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)。在整個飲食干預(yù)過程中總外周血單核細胞數(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）;單核細胞

11、亞群CD14++CD16-和CD14+CD16++的數(shù)量和百分比在整個飲食干預(yù)過程中無顯著動態(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*值有降低趨勢但無統(tǒng)計學(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:本研究首次報道了應(yīng)用BOLD-MRI技術(shù)評估人內(nèi)臟ATH的可行性，證實高鹽攝入在引起內(nèi)臟ATH的同時導(dǎo)致外周血單核細胞亞群向促炎型(CD14++CD16+)單核細胞轉(zhuǎn)變，