肥胖兒童少年血脂、紅細(xì)胞膜脂及PS外翻的研究

賴愛萍

(浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院 體育系，浙江 杭州 310012)

肥胖兒童少年血脂、紅細(xì)胞膜脂及PS外翻的研究

賴愛萍

(浙江體育職業(yè)技術(shù)學(xué)院 體育系，浙江 杭州 310012)

目的：通過對(duì)肥胖兒童少年血脂及紅細(xì)胞膜脂及磷脂酰絲氨酸(PS)外翻的研究，探討肥胖對(duì)兒童少年脂代謝的影響，為早期監(jiān)測(cè)兒童少年脂代謝紊亂提供理論依據(jù)。方法：64名肥胖兒童少年按體脂百分比分為輕度、中度和重度3組，測(cè)定其血脂六項(xiàng)、紅細(xì)胞膜膽固醇、PS外翻量及膜Na+K+-ATPase和Ca2+Mg2+-ATPase活性。結(jié)果：①肥胖兒童少年的TC水平已超過參考標(biāo)準(zhǔn)的理想水平；②肥胖兒童少年血TG與BMI及WC、WHR明顯正相關(guān)，其中和前兩項(xiàng)指標(biāo)顯著性P≤0.01；③輕度肥胖組PS外翻量與其他兩組肥胖者之間存在顯著性差異(P≤0.05)，HDL僅在輕度肥胖者和重度肥胖者之間存在顯著性差異。結(jié)論：肥胖兒童少年血脂出現(xiàn)紊亂的潛在可能，PS外翻異常可能比血脂指標(biāo)更早表現(xiàn)出來，因此對(duì)兒童少年肥胖發(fā)展的預(yù)測(cè)和預(yù)防可能會(huì)有更大的價(jià)值。

肥胖兒童少年；血脂；紅細(xì)胞膜脂；PS外翻

隨著全球兒童少年肥胖率的增加，兒童少年期肥胖對(duì)健康造成的危害越來越引起重視。兒童少年肥胖特別是兒童期后幾年和青春期時(shí)的肥胖以及隨之而來的健康風(fēng)險(xiǎn)會(huì)延續(xù)到成年，一些過去認(rèn)為只有在成人期才會(huì)出現(xiàn)的慢性疾病如糖尿病、高血壓、血癥高脂等已經(jīng)在肥胖兒童少年中出現(xiàn)，提示了肥胖對(duì)兒童少年糖脂代謝的負(fù)面影響，血脂異常和高胰島素血癥是目前在肥胖兒童少年中最常見的糖脂代謝紊亂表現(xiàn)。然而，在實(shí)際觀察中，不是所有的肥胖兒童少年特別是年紀(jì)較小的兒童中其血脂和脂蛋白水平都會(huì)被即時(shí)檢測(cè)出異常，但這并不能說明這些肥胖者脂代謝正常，而可能是因?yàn)橹x紊亂的早期尚不足以引起血脂的變化。事實(shí)上，由于紅細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，在肥胖兒童少年血脂水平尚在正常范圍值之時(shí)，紅細(xì)胞膜脂質(zhì)成分已經(jīng)發(fā)生了異常變化。有研究認(rèn)為肥胖者紅細(xì)胞膜PS外翻可能增加，因?yàn)檫@些病人承受的氧化壓力會(huì)誘導(dǎo)其表達(dá)，但目前對(duì)肥胖兒童少年群體未有相關(guān)研究。本研究旨在對(duì)不同肥胖程度兒童少年血脂及紅細(xì)胞膜脂質(zhì)、PS外翻、膜氧化酶活性進(jìn)行比較，探討肥胖對(duì)兒童少年脂代謝的影響，為早期監(jiān)測(cè)兒童少年脂代謝紊亂提供理論依據(jù)。

1 研究對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象

參加2008年上海暑期封閉運(yùn)動(dòng)減肥夏令營的肥胖兒童少年64名，入營前除了參加各自校內(nèi)規(guī)定的體育課以外均無額外的體育鍛煉，年齡14.08±3.91歲，BMI29.34±4.90，均為華東地區(qū)漢族人，其中男性27名，年齡13.41±3.62歲，女性37名，年齡14.55±4.08歲。根據(jù)生物電阻抗法所測(cè)的體脂百分比作為分類標(biāo)準(zhǔn)將研究對(duì)象分為三組：輕度肥胖組(17人)、中度肥胖組(17人)和重度肥胖組(30人)。入營前均接受專業(yè)醫(yī)生體格檢查和病史問詢，否認(rèn)傳染病史和重要臟器疾病史，否認(rèn)曾使用減肥藥物疾病史。本研究過程經(jīng)上海體育學(xué)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，獲受試者本人及家長(zhǎng)同意并簽署書面同意書。

1.2研究方法

為保證受試者的正常生長(zhǎng)發(fā)育，入營后每位營員的飲食均由專業(yè)營養(yǎng)人士根據(jù)各自實(shí)際情況和兒童少年發(fā)育特點(diǎn)進(jìn)行配餐和分餐，熱能供給比例約為糖∶脂肪∶蛋白質(zhì)=60%～70%：10%～15%：20%～25%，每天用鹽<6克，保證營養(yǎng)素供能的均衡合理、熱能的充足攝入以及食物來源的多樣化并進(jìn)行每周定期的健康教育。營員進(jìn)行兩天飲食適應(yīng)期后空腹取肘靜脈血8ml。4ml置分離膠促凝管測(cè)血脂六項(xiàng)，4ml置肝素抗凝管，其中3ml制紅細(xì)胞膜，另1ml作流式分析PS外翻量。取血后由專人對(duì)營員作身體形態(tài)測(cè)試，測(cè)試過程均在上海市民體質(zhì)中心完成。

1.2.1 血脂指標(biāo)檢測(cè)方法與儀器。血脂六項(xiàng)：總膽固醇(TC)用酶反應(yīng)法、甘油三酯(TG)用乙酰丙酮微量測(cè)定法、低密度脂蛋白(LDL一C)用聚乙烯硫酸沉淀法、高密度脂蛋白(HDL一C)用磷鎢酸鎂測(cè)定法、載脂蛋白A(APO-A)和載脂蛋白B(ApoB)用免疫透射比濁法。以上指標(biāo)的測(cè)定均在全自動(dòng)生化分析儀上完成。

1.2.2 紅細(xì)胞膜的制備及膜脂質(zhì)指標(biāo)測(cè)定。所需試劑：PH為7.4等滲磷酸鹽緩沖液、PH為7.4低滲tris緩沖液：

所需儀器：4℃Anke DL-4000B離心機(jī)(飛鴿牌)；4℃高速離心機(jī)；冰箱；Delta 320PH計(jì)；天平；真空泵；移液槍；Tomy SS-245高壓滅菌消毒鍋。

制備步驟：①血液收集并洗滌紅細(xì)胞：3ml肝素管抗凝血放4℃離心機(jī)以4000rpm離心15min，用吸管吸去上清液并小心吸去壓積紅細(xì)胞上層的白色絨毛狀膜成分(即白細(xì)胞等)，將壓積紅細(xì)胞用PH為7.4的等滲磷酸鹽緩沖液(比例約1∶3)洗滌，吸管吹打，放4℃離心機(jī)以4000rpm離心15min，視紅細(xì)胞洗滌情況重復(fù)沖洗2～3次，獲得壓積紅細(xì)胞。②制備紅細(xì)胞膜：將所獲壓積紅細(xì)胞移至50ml離心管，加PH=7.4的低滲tris緩沖液破膜至30ml左右，放4℃冰箱中靜置3h后取出，放在4℃高速離心機(jī)上以12000rpm離心30min，取出后可見離心管底部有粉紅色沉淀，小心吸去暗紅色上清液，沉淀部分再加入低滲tris緩沖液至30ml左右，混合均勻后4℃高速離心機(jī)上以12000rpm離心30min，重復(fù)1～2次后可見白色沉淀(紅細(xì)胞膜)，吸上清及離心管底部褐色的纖維蛋白樣沉淀斑丟棄，收集白色血影膜。③血影膜的收集和保存：將所制紅細(xì)胞膜用蒸餾水懸浮，分裝于EP管中待測(cè)酶活性及蛋白含量，在-20℃冰箱中貯存。

采用考馬斯亮蘭法進(jìn)行蛋白定量，采用酶偶聯(lián)比色法進(jìn)行檢測(cè)膜膽固醇，并測(cè)定膜Na+K+-ATPase和Ca2+Mg2+-ATPase活性，試劑盒均購自南京建成。所需儀器為722可見分光光度計(jì)(上海菁華科技儀器有限公司)和SHHW數(shù)字顯示式恒溫水浴箱(上海浦東榮豐科學(xué)儀器有限公司)。

1.2.3 磷脂酰絲氨酸(PS)外翻的檢測(cè)。采用Annexin V法進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)定過程參照Beckman Coulter《Annexin V-FITC kit說明書》。所需試劑和儀器：Beckman Coulter Annexin V-FITC kit(20tests)，流式細(xì)胞儀。

表1 肥胖兒童少年血脂及膜脂水平

1.2.4 形態(tài)學(xué)指標(biāo)、機(jī)能指標(biāo)的測(cè)量。韓國產(chǎn)Inbody 3.0測(cè)體脂百分比，日產(chǎn)X64057身高體重測(cè)量器測(cè)身高、體重，常規(guī)方法測(cè)身體圍度，水銀血壓計(jì)測(cè)安靜收縮壓和舒張壓。

1.3統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

所有數(shù)據(jù)均在SPSS16.0統(tǒng)計(jì)軟件包里完成，所測(cè)數(shù)據(jù)用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差(x±s)表示。數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析前先作同質(zhì)性檢驗(yàn)，方差不齊者先經(jīng)對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換后取所得的數(shù)據(jù)進(jìn)行下一步分析。各指標(biāo)間作相關(guān)分析，不同肥胖度兒童少年組血脂、PS外翻量作ANOVA分析。顯著性水平P≤0.05，非常顯著性水平P≤0.01。

2 結(jié) 果

2.1所測(cè)肥胖兒童少年血脂及膜脂(膜膽固醇、PS外翻量)現(xiàn)狀

參照目前最常用的國際標(biāo)準(zhǔn)即1992年美國國家膽固醇教育計(jì)劃專家委員會(huì)(NCEP)制定的2歲以上兒童少年高脂血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]可知，本研究中所測(cè)肥胖兒童少年的TC水平已超過理想水平(TC<4.42mmol/l)，達(dá)到臨界高值((4.42～5.17mmol/l)，但未到達(dá)高脂血癥的階段(TC≥5.2 mmol/l)。美國心臟協(xié)會(huì)(American Heart Association)建議的兒童少年TG濃度>150mg/dl(近似為8.325mmol/l)和HDL濃度<35mg/dl(近似為1.9425mmol/l)被認(rèn)為是兒童少年異常的參考值[2]，參照該標(biāo)準(zhǔn)，本研究中肥胖兒童少年有個(gè)別達(dá)到異常，但平均水平均未達(dá)異常水平。

2.2肥胖兒童少年血脂、膜脂、形態(tài)指標(biāo)以及酶活性之間的關(guān)系

表2 肥胖兒童少年各指標(biāo)相關(guān)性分析表

相關(guān)分析發(fā)現(xiàn)TG與BMI及WC、WHR正相關(guān)，與以往研究類似。TG與Na+K+-ATPase負(fù)相關(guān)，而后者與WHR負(fù)相關(guān)(R=-.354，P≤0.05，表中未顯示)，Ca2+Mg2+-ATPase與F%負(fù)相關(guān)(R=-.37，P≤0.05，表中未顯示)，這些提示了肥胖引起酶活性降低，后者又影響了血脂水平。PS外翻與收縮壓相關(guān)系數(shù)為.498但未達(dá)顯著性意義(P=.07，表中未顯示)，也并未發(fā)現(xiàn)PS外翻與酶活性的直接相關(guān)。

2.3不同肥胖度血脂及膜脂水平的ANOVA結(jié)果(僅列出有差異性的數(shù)據(jù))

表3 不同肥胖度兒童少年人群血脂及膜脂差異表

與輕度肥胖組相比,*:P≤.05

可見不同肥胖度的PS外翻、HDL有顯著差異，而其他指標(biāo)如TC、TG等組間均無顯著差異(未在表中顯示)。

3 討 論

我國由于缺乏全國范圍內(nèi)的兒童少年血脂普查數(shù)據(jù)，所以無法界定合適的中國兒童少年血脂水平標(biāo)準(zhǔn)，參照目前最常用的國際標(biāo)準(zhǔn)即1992年美國國家膽固醇教育計(jì)劃專家委員會(huì)(NCEP)制定的2歲以上兒童少年高脂血癥的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]可知，本研究中所測(cè)肥胖兒童少年的TC水平已超過理想水平(TC<4.42mmol/l)，達(dá)到臨界高值((4.42～5.17mmol/l)，但未到達(dá)高脂血癥的階段(TC≥5.2 mmol/l)，參照同屬亞州裔的日本兒童少年高脂血癥判定標(biāo)準(zhǔn)也是如此[3]?？梢?，本研究中肥胖兒童少年雖未達(dá)到高脂血癥階段，但血TC已呈現(xiàn)出紊亂趨勢(shì)。兒童少年TC濃度隨著年齡而變化，特別是青春期過程中尤為可變。預(yù)測(cè)成年脂代謝狀態(tài)的切點(diǎn)濃度的敏感性和特異性可能會(huì)根據(jù)兒科病人年齡和性發(fā)育成熟狀態(tài)而有所不同。Friedman等[4]顯示最低敏感性發(fā)生在14至16歲，這時(shí)TC值通常較低，而最高靈敏度發(fā)生在5至10歲及17至19歲，本研究中肥胖兒童少年正處于最低敏感期，因此此年齡段顯示的TC升高趨勢(shì)更值得重視。值得一提的是，美國NCEP沒有提供TG和HDL濃度的兒科切點(diǎn)，而這些變量的測(cè)定現(xiàn)在已變得更加重要，因?yàn)樗鼈兪桥c肥胖相關(guān)的危險(xiǎn)因素聚集的一部分，往往被稱為代謝綜合征，其中肥胖兒童少年表現(xiàn)出的低HDL水平是肥胖者血脂代謝紊亂的常見現(xiàn)象[5]。美國心臟協(xié)會(huì)(American Heart Association)建議TG濃度>150mg/dl和HDL濃度<35mg/dl被認(rèn)為是兒童少年異常的參考值[2]。參照該標(biāo)準(zhǔn)，本研究中肥胖兒童少年有個(gè)別達(dá)到異常，但平均水平均未達(dá)異常水平。

對(duì)肥胖兒童少年紅細(xì)胞膜膽固醇的研究較少，本研究結(jié)果高于陳文鶴等[6]用相同實(shí)驗(yàn)方法對(duì)成年女性高血壓和健康者所測(cè)得的結(jié)果(分別為0.70±0.16和0.58±0.13mmol/g pro)。經(jīng)過膽固醇換算可知(1mmol/g≈386.7mg/g)：本研究中TC膜值遠(yuǎn)高于朱惠蓮等的研究結(jié)果(98.26±25.85mg/g pro)，雖然兩類研究中實(shí)驗(yàn)對(duì)象相近，但研究方法不同故無法得出確切結(jié)果。肥胖兒童紅細(xì)胞膜上所出現(xiàn)的膽固醇含量增加可能是相關(guān)分子涌入增加和/或涌出下降有關(guān)。LDL是膽固醇從血漿運(yùn)輸?shù)酵庵苎?xì)胞的主要載體，而HDL可以調(diào)節(jié)膽固醇從外周血細(xì)胞到肝臟的逆向運(yùn)輸[7]。細(xì)胞內(nèi)游離膽固醇與HDL結(jié)合后，被卵磷脂膽固醇脂?；D(zhuǎn)移酶(lecithin-cholesterol acyltransferase，LCAT)酯化成膽固醇酯，移入HDL核心，并可通過CETP轉(zhuǎn)移給VLDL、LDL。脂蛋白和紅細(xì)胞之間任何凈轉(zhuǎn)移的方向都是由脂質(zhì)構(gòu)成決定的，特別取決于游離膽固醇/磷脂比值。肥胖兒童隨著LCAT活性增加，血漿游離膽固醇水平下降，理論上這可能導(dǎo)致膽固醇從血細(xì)胞中清除。但是，F(xiàn)ielding的研究發(fā)現(xiàn)[8]，即使是在LCAT活性變化不存在的情況下，血細(xì)胞和血漿之間游離膽固醇的轉(zhuǎn)運(yùn)方向也可以逆向進(jìn)行。事實(shí)上，血漿脂蛋白的組成在血管內(nèi)代謝過程中是不斷變化的，特殊蛋白質(zhì)、血脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白都會(huì)影響脂蛋白和細(xì)胞之間脂質(zhì)轉(zhuǎn)移，膽固醇清除的下降可能與紅細(xì)胞膜磷脂脂肪酸組成的變化有關(guān)。

本研究相關(guān)性分析顯示，TG與BMI、WC和WHR明顯正相關(guān)，其中和前二項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)的顯著性達(dá)P<0.01，這一結(jié)果與[9]相似，說明BMI與腰圍對(duì)血脂紊亂起協(xié)同作用，研究認(rèn)為BMI與WC及WHR可作為8.2～17.3歲兒童少年肥胖相關(guān)疾病——CVD危險(xiǎn)性的評(píng)價(jià)指標(biāo)，本文的研究結(jié)果證實(shí)了該論點(diǎn)[10]。比較BMI和WC與TG的相關(guān)系數(shù)發(fā)現(xiàn)，TG與WC的相關(guān)系數(shù)稍高于BMI，提示腹部脂肪量的增加可能是導(dǎo)致肥胖兒童少年血脂紊亂的主要因素[11]。

已有研究證實(shí)體內(nèi)紅細(xì)胞膜脂質(zhì)成分對(duì)還未標(biāo)識(shí)為異常的輕微的血漿脂蛋白水平變化很敏感，血LDL和HDL可能會(huì)影響細(xì)胞和血漿之間脂質(zhì)轉(zhuǎn)移的方向，特別是LDL-C和HDL-C的相對(duì)值(LDL-C/HDL-C)(而不是各自的絕對(duì)值)會(huì)調(diào)節(jié)紅細(xì)胞膜膽固醇，認(rèn)為由于血漿TC的變化引起紅細(xì)胞膜脂質(zhì)成分的變化，導(dǎo)致紅細(xì)胞膜脂質(zhì)成分發(fā)生改變[12]，而本研究中未發(fā)現(xiàn)TC膜與LDL-C/HDL-C比值的相關(guān)性。以上不同可能與本研究中樣本量較少有關(guān)，今后可加大樣本量進(jìn)行比較分析。

以往有研究[13]顯示收縮壓和舒張壓與膜脂質(zhì)過氧化反應(yīng)參數(shù)呈正相關(guān)而與Na+-K+-ATPase的活性呈負(fù)相關(guān)，本研究中PS外翻量與收縮壓相關(guān)性雖未達(dá)顯著性意義(P=.07，表中未顯示)但相關(guān)系數(shù)為.498，提示肥胖者PS外翻增加可能與氧化狀態(tài)有關(guān)，可能由于肥胖兒童少年血脂代謝的紊亂導(dǎo)致過氧化作用加強(qiáng),其中間代謝產(chǎn)物作用于紅細(xì)胞膜磷脂中的磷脂酰絲氨酸(PS),使膜磷脂的量與質(zhì)變化從而導(dǎo)致膜脂雙層結(jié)構(gòu)受到破壞。但本研究未發(fā)現(xiàn)PS與酶活性的直接相關(guān)，可能肥胖者PS外翻增加的機(jī)制并不完全是由于酶活性的問題。

Pubmed檢索僅發(fā)現(xiàn)兩篇關(guān)于肥胖組和正常對(duì)照組之間紅細(xì)胞膜PS外翻量差異性對(duì)比的報(bào)導(dǎo)[14，15]，其中只有Solá E等[14]的研究發(fā)現(xiàn)二者之間存在紅細(xì)胞膜PS外翻量的顯著差異，而Samocha-Bonet D等[15]卻并未發(fā)現(xiàn)組間差異，兩項(xiàng)研究的結(jié)果不同可能與樣本量的大小有關(guān)。本研究雖然未設(shè)對(duì)照組，但比較不同肥胖度兒童少年各組之間PS外翻量的不同可見，輕度肥胖組PS外翻量與其他兩組肥胖者之間存在顯著性差異，HDL僅在輕度肥胖者和重度肥胖者之間存在顯著性差異，除此之外的其他血脂指標(biāo)均未在不同肥胖組之間顯示出差異性。提示，在兒童少年肥胖的初期，PS外翻量可能比其他血脂指標(biāo)對(duì)兒童少年肥胖的發(fā)展更敏感，而HDL似乎要在肥胖程度較重時(shí)才能體現(xiàn)出敏感意義。目前在這一點(diǎn)上尚未發(fā)現(xiàn)有其他同類研究，有待進(jìn)一步研究其相應(yīng)的機(jī)制。

4 結(jié) 論

本研究所測(cè)肥胖兒童少年血脂出現(xiàn)紊亂的潛在可能；肥胖尤其是腹部肥胖對(duì)血脂影響更大；肥胖兒童少年血脂的紊亂態(tài)勢(shì)及PS外翻量與氧化狀態(tài)有關(guān)；在脂代謝紊亂的初期階段，肥胖兒童少年P(guān)S外翻異常比血脂指標(biāo)更早地表現(xiàn)出來，因此對(duì)兒童少年肥胖發(fā)展的預(yù)測(cè)和預(yù)防有更大的價(jià)值。

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StudyonPlasmalipids,ErythrocyteMembraneLipidandPhosphatidylserineExposureinObeseChildrenandAdolescents

LAI Ai-ping

(Department of，Physical Education,Zhejiang College of Sports，Hangzhou 310012,China)

Objective:To evaluate plasmalipids,erythrocyte membrane lipid and PS exposure in obese children and adolescents,and to provide a theoretical basis for early monitoring lipid metabolism disorder.Methods:Plasmalipids,erythrocyte membrane lipid,PS exposure,Na+K+-ATPase and Ca2+Mg2+-ATPase were determined in 64 obese children and adolescents of Han population with obesity (mild,moderate and severe obesity group).Results: Plasma level of TC in obese children and adolescents is above the ideal level of the reference standard;2.Plasma level of TG correlated positively with BMI,WC and WHR,and P≤0.01 with the former two indicators;3.PS exposure was significantly higher in the severe obesity group than in the other two groups(P≤0.05),while plasma level of HDL was significantly different between the mild obesity group and the severe one.Conclusion:There is a potential possibility of lipid disorders in obese children and adolescents.The abnormal PS exposure take place earlier than the change in plasma lipids,so may be more valuable in predicting the obese development in obese children and adolescents than that of plasma lipids.

obese children and adolescents;plasmalipids;erythrocyte membrane lipid;phosphatidylserine exposure

浙江省教育廳科研項(xiàng)目(Y200909098)

2010-12-24

賴愛萍(1974-)，女，浙江人，副教授，上海體育學(xué)院運(yùn)動(dòng)科學(xué)學(xué)院在讀博士生，研究方向?yàn)檫\(yùn)動(dòng)生理學(xué).

1004-3624(2011)04-0095-04

·運(yùn)動(dòng)人體科學(xué)·

G804.7

A