摘要
目的： 通过随机对照试验研究海藻酸钠干预12周对人群高血糖的改善效果，并通过非靶向血清代谢组学检测，初步探讨其可能的机制。 方法： 本研究于2021~2023年在山东省青岛市某三甲医院健康管理中心和社区卫生服务站共招募 106 名高血糖志愿者。空腹血糖浓度≥5.6 mmol/L, 或者糖基化血红蛋白浓度≥5.7%，或者摄入 75 克无水葡萄糖后两小时血糖浓度≥7.8 mmol/L，年龄为 18~70岁，无重大并发症以及六个月内膳食纤维服用史的志愿者被纳入本研究。采用简单随机法将志愿者随机分为两组：对干预组志愿者采用5克/天海藻酸钠进行干预，并提供膳食指导；对照组志愿者只进行膳食指导，干预12周。 干预前采集基线信息。干预前后，采集空腹外周静脉血样，并检测身高、体重和血压。采用人体成分分析仪检测人体成分，采用全自动生化分析仪检测血糖、甘油三酯、总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，采用全自动糖化血红蛋白分析仪检测糖化血红蛋白含量，采用电化学发光法全自动免疫分析系统检测血液胰岛素浓度。连续变量组间差异采用独立样本T检验或曼-惠尼秩和检验，组内干预前后差异采用配对T检验或威尔克森符号秩和检验；分类变量采用卡方检验进行统计分析。采用 SPSS 27.0 进行数据录入与统计分析。P ＜0.05 被认为具有统计学意义。 采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱（UHPLC/Q-TOF）检测血清代谢物。进行学生 t 检验并采用错误发现率法（False discovery rate，FDR）校正后的 P值和两组间代谢物水平单变量倍数变化（Fold Change, FC）作为两组间差异代谢物筛选的基础条件。进一步通过稀疏偏最小二乘判别分析和偏最小二乘判别分析计算VIP（Variable Importance in Projection）值，设置VIP 值＞2 作为两组间差异代谢物进一步筛选的标准。采用 HMDB (Human Metabolome database)根据精确荷质比或二级质谱对差异代谢物进行鉴定。将差异代谢物与空腹血糖、糖化血红蛋白、血脂指标的变化量进行Spearman相关性分析。 结果： 最终，20 名志愿者在中途失访，最终共计 86 名志愿者完成终点随访（干预组39 名，对照组 47 名）。 海藻酸钠长期干预显著降低高血糖（包括 2 型糖尿病和糖尿病前期）人群糖化血红蛋白的含量[干预组变化量 vs. 对照组变化量：（-0.25±0.87）% vs. (0.15±0.64）%，P ＜0.05]，并且这种作用在 2 型糖尿病患者中的效果尤为显著[干预组变化量 vs. 对照组变化量：(-0.58±1.25)% vs. (0.20±0.74)%，P ＜0.05]。高密度脂蛋白胆固醇水平有升高趋势，但无统计学差异[干预组变化量 vs. 对照组变化量： （0.08±0.25）mmol/L vs. （-0.01±0.21）mmol/L，P =0.084]，此外，在干预组干预前后比较观察到，海藻酸钠干预显著降低高血糖人群身体质量指数、体脂肪、体脂百分比、腰围、内脏脂肪面积，并提高基础代谢率。 海藻酸钠干预12周显著改变了高血糖人群血清中57种代谢物水平，主要包括：氨基酸及其衍生物类3种，胆汁酸-氨基酸偶联物类3种，甘油二酯类12种，磷脂酸类6种，磷脂酰丝氨酸类4种，磷脂酰乙醇胺类4种，磷脂酰胆碱类6种，鞘磷脂类3种，溶血磷脂酰胆碱类4种，其中13种代谢物显著上调，44种代谢物显著下调。这些差异代谢物中有15种代谢物与空腹血糖变化量呈显著正相关，有29种代谢物与糖化血红蛋白变化量呈显著正相关，有8种代谢物与甘油三酯变化量呈显著正相关，有2种代谢物与总胆固醇变化量呈显著正相关，有11种代谢物与低密度脂蛋白变化量呈显著正相关，以上代谢物均在干预组中显著下调。未发现代谢物与高密度脂蛋白变化量存在统计学关联。 结论： 海藻酸钠干预12周能显著降低高血糖（包括糖尿病前期和2型糖尿病）人群的糖化血红蛋白水平，其作用在2型糖尿病人群中尤为显著。海藻酸钠干预12周能显著改变高血糖人群的血清甘油二酯、多种磷脂（包括磷脂酸、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰胆碱和溶血磷脂酰胆碱）、鞘磷脂、胆汁酸及其与氨基酸偶联物、氨基酸衍生物等代谢物的含量，并且这些代谢物的含量变化与人群高血糖的缓解显著相关。海藻酸钠可能通过调节血清代谢物改善人群高血糖。
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