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補充劑與眼疾(葉黃素、玉米黃質等)(Supplements and Eye Health Lutein Zeaxanthin)

中度年齡相關性黃斑部病變(AMD)的眼底照片(大量玻璃膜疣)
中度年齡相關性黃斑部病變(AMD)的眼底照片(大量玻璃膜疣)
National Eye Institute, National Institutes of Health. Intermediate age-related macular degeneration fundus photograph. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Intermediate_age_related_macular_degeneration.jpg. License: CC BY (Public Domain, U.S. federal government work).
黃斑部散在大量中至大型玻璃膜疣(黃白色沉積物),顯示中度AMD的典型眼底表現。這與本文「1. 補充劑與眼疾的關聯」部分討論的AREDS試驗所針對的中度AMD(AREDS分類3)的玻璃膜疣表現相對應。

以預防和抑制眼疾進展為目的,探討營養素和補充劑科學證據的領域正受到關注。特別是針對年齡相關性黃斑部病變(AMD)、白內障乾眼症這三種疾病,已進行了大規模隨機對照試驗(RCT)。

最大的證據來源是美國國家眼科研究所(NEI)主導的AREDS(年齡相關性眼病研究)。AREDS於1992年至2001年進行,是一項涉及3,640名參與者的大規模RCT1),檢驗了結合維生素C 500 mg、維生素E 400 IU、β-胡蘿蔔素15 mg和氧化鋅80 mg的「AREDS配方」。結果顯示,中度以上AMD(AREDS分類3和4)患者的AMD進展風險降低了約25%1)

在2006年至2012年進行的AREDS2研究(4,203例)中2),驗證了以葉黃素10 mg + 玉米黃質2 mg/日取代β-胡蘿蔔素的新處方的有效性與安全性。取代為葉黃素和玉米黃質顯示出與β-胡蘿蔔素相當的AMD進展抑制效果2),同時避免了與β-胡蘿蔔素相關的吸菸者肺癌風險增加,因此成為目前的標準處方。

重要的是,AREDS/AREDS2處方針對的是中度至重度AMD患者的進展抑制,尚未確立對無AMD的一般人群的發病預防效果。補充劑是眼科管理的輔助手段,與定期眼科檢查的早期發現和早期治療相結合是基礎。

Q 補充劑能預防年齡相關性黃斑部病變嗎?
A

已有證據表明,AREDS處方可將中度至重度AMD(AREDS類別3和4)的進展風險降低約25%1)。但這是「進展抑制」,對於無AMD的健康人群的「發病預防」效果目前尚未確立。對於無AMD風險的人群沒有一般性建議,對於確診為中度至重度AMD的患者,應考慮服用AREDS2處方。

與眼疾相關的主要補充劑成分大致可分為五類。

葉黃素和玉米黃質

作用黃斑(眼底中央最重要的部位)色素的主要成分。它們作為吸收藍光的過濾器,清除活性氧(ROS),保護視網膜免受光氧化損傷3)

AREDS2處方劑量:葉黃素10 mg + 玉米黃質2 mg/日2)

白內障的關聯:流行病學研究表明,葉黃素和玉米黃質的膳食攝入量與核性白內障風險之間存在負相關5)

維生素C和E

作用:水溶性(維生素C)和脂溶性(維生素E)抗氧化維生素。它們減輕視網膜色素上皮RPE)的氧化壓力。

AREDS處方劑量:維生素C 500 mg + 維生素E 400 IU/日1)

白內障預防:Cochrane綜述(Mathew 2012)得出結論,抗氧化補充劑對白內障的預防效果「未經確認」6)。AREDS試驗也未發現對白內障有顯著的預防效果。

角色:作為抗氧化酶(Cu/Zn-SOD、過氧化氫酶等)的輔助因子,支持視網膜色素上皮的代謝1)

AREDS配方劑量:氧化鋅 80 mg/天(同時服用氧化銅 2 mg/天以預防銅缺乏性貧血)1)

AREDS2中的變更:曾考慮減量至25 mg,但與80 mg組相比無顯著差異2)

Omega-3脂肪酸(EPA/DHA)

AMD:在AREDS2中,未觀察到Omega-3脂肪酸(DHA 350 mg + EPA 650 mg/天)對AMD的額外效果2)。流行病學研究報告了魚類攝取量與AMD風險降低之間的關聯8)

乾眼症:在DREAM研究(535例,RCT)中,Omega-3補充劑(EPA 2,000 mg + DHA 1,000 mg/天)對乾眼症的改善效果與橄欖油安慰劑無顯著差異7)

藍莓和越橘中含有的花青素在基礎研究層級已被報導具有改善暗適應和視網膜血流的作用。然而,RCT的有效性證據有限9),目前臨床實務中尚不推薦使用。

各配方成分的劑量如下所示。

成分AREDS配方AREDS2配方
維生素C500 mg/天500 mg/天
維生素E400 IU/天400 IU/天
β-胡蘿蔔素15 mg/天排除(替換為葉黃素/玉米黃素)
葉黃素10 mg/天
玉米黃素2 mg/天
氧化鋅80 mg/天80 mg/天(25 mg也在考慮中)
氧化銅2毫克/天2毫克/天
Q 是否應該服用葉黃素補充劑?
A

對於診斷為中度至重度AMD(AREDS類別3和4)的患者,建議服用AREDS2配方(包括葉黃素10毫克+玉米黃質2毫克/天)2)。另一方面,對於沒有AMD風險的健康人群,沒有普遍建議;首先應從菠菜、羽衣甘藍等綠葉蔬菜中通過飲食攝取。重要的是在諮詢眼科醫生後做出決定。

AREDS和AREDS2是眼科補充劑研究的最高級別證據來源。

AREDS(2001年報告)1)

  • 對象:3,640例AREDS類別3(晚期單側AMD或許多中型玻璃膜疣)或類別4(晚期雙側AMD)患者
  • 介入:維生素C 500毫克+維生素E 400國際單位+β-胡蘿蔔素15毫克+氧化鋅80毫克/天
  • 結果:AMD進展風險降低約25%(相對風險0.75)。高風險組獲益最大。

AREDS2(2013年報告)2)

  • 對象:4,203例(AMD患者)
  • 主要變更:用葉黃素10毫克+玉米黃質2毫克/天替代β-胡蘿蔔素
  • 結果:置換後仍顯示在延緩AMD進展方面非劣效。在有吸菸史的患者中,葉黃素/玉米黃質組滲出型AMD進展風險進一步降低。

AREDS2長期追蹤(2022年,10年數據)10)

  • 葉黃素/玉米黃質組滲出型AMD進展風險長期進一步降低獲得確認。
  • 未發現長期安全性問題。

各試驗的特點如下所示。

試驗名稱對象主要結果
AREDS(2001)AMD 3,640例AREDS配方使AMD進展風險降低約25%1)
AREDS2(2013)AMD 4,203例葉黃素/玉米黃質替換確認非劣效2)
AREDS2長期研究(2022)AMD 4,203例10年追蹤顯示葉黃素組持續獲益10)
DREAM研究(2018)乾眼 535例Omega-3改善乾眼效果:與安慰劑無差異7)

AREDS配方未被證實能預防白內障1)。另一方面,多項流行病學研究顯示,膳食中葉黃素和玉米黃質的攝取量與核性白內障風險呈負相關5),提示透過飲食攝取可能降低白內障發生風險。然而,尚無大規模隨機對照試驗證明補充劑的介入效果。

一項Cochrane系統性回顧(Mathew 2012,21項隨機對照試驗)得出結論,沒有高品質證據顯示補充抗氧化維生素(A、C、E)、葉黃素和玉米黃質能延緩白內障的發生或進展6)

DREAM試驗(2018年)是一項隨機對照試驗,比較了Omega-3脂肪酸(EPA 2,000 mg + DHA 1,000 mg/天,持續12個月)與橄欖油安慰劑對535例慢性乾眼患者的療效。主要終點(OSDI分數)兩組間無顯著差異7),Omega-3補充劑對乾眼的療效為陰性。儘管一項統合分析(Giannaccare 2019)報告了部分療效11),但由於DREAM試驗的高品質,Omega-3補充劑未被納入乾眼的標準治療。

  • 目標對象:單眼中度至重度AMD(AREDS分類3和4)患者2)
  • 對早期AMD效果有限:AREDS分類1和2(小玻璃膜疣)未顯示顯著的進展抑制效果。不必要的補充劑使用會帶來過量攝取風險,因此需謹慎。
  • 確認吸菸狀態:對於吸菸者,選擇不含β-胡蘿蔔素的AREDS2配方。
菠菜葉(富含葉黃素和玉米黃質的深綠色蔬菜)
菠菜葉(富含葉黃素和玉米黃質的深綠色蔬菜)
Nillerdk. Spinach leaves (1 kg, separated from stems). Wikimedia Commons. 2008. Figure 1. Source ID: commons.wikimedia.org/wiki/File:Spinach_leaves.jpg. License: CC BY 3.0.
去莖的菠菜葉,是葉黃素和玉米黃質的代表性來源,每100克含約12毫克葉黃素。對應本文「4. 飲食攝取」部分中討論的富含葉黃素的深綠色蔬菜(菠菜、羽衣甘藍)的飲食攝取。

深綠色蔬菜是葉黃素和玉米黃質的優質來源4)

  • 菠菜:每100克含約12毫克葉黃素、約1.1毫克玉米黃質4)
  • 羽衣甘藍:每100克含約22毫克葉黃素(食物中最高水平)4)
  • 青花菜:每100克含約1.4毫克葉黃素4)
  • 蛋黃:葉黃素和玉米黃質的生物利用度高(是蔬菜的3至4倍)4)

魚類(鯖魚、秋刀魚、沙丁魚等)每週食用兩次或以上可作為EPA/DHA的來源8),流行病學研究顯示魚類攝取量與AMD風險降低相關。

補充劑不屬於藥品,而是歸類為食品。根據日本消費者廳的功能性標示食品制度(2015年),允許基於一定科學證據標示功能性12),但並未像藥品那樣經過國家關於有效性和安全性的審查。在選擇相當於AREDS2配方的產品時,請確認成分含量,並注意避免過量攝取。

Q 哪些食物富含葉黃素?
A

菠菜(約12毫克/100克)、羽衣甘藍(約22毫克/100克)、青花菜等黃綠色蔬菜是葉黃素的主要食物來源4)。蛋黃中葉黃素含量雖不如蔬菜高,但由於葉黃素是脂溶性的,吸收效率較高。建議每天從飲食中攝取6-10毫克的葉黃素。每天積極食用黃綠色蔬菜是從飲食中獲取葉黃素的基礎。

如果補充劑使用不當,可能會帶來副作用和風險。需要注意以下幾點。

β-胡蘿蔔素與吸菸者的肺癌風險

  • ATBC研究(1994年)顯示,對29,133名男性吸菸者補充β-胡蘿蔔素(20毫克/天)使肺癌發生率增加18%13)
  • CARET研究也顯示,在吸菸者和石棉暴露者中補充β-胡蘿蔔素會增加肺癌風險
  • 基於這些發現,AREDS2用葉黃素/玉米黃質替代了β-胡蘿蔔素2)
  • 吸菸者或曾有吸菸史(即使已戒菸)的人,不應使用含β-胡蘿蔔素的AREDS配方

過量攝取鋅

  • 長期使用含氧化鋅80毫克/天的AREDS配方時,有銅缺乏性貧血的報導1)
  • AREDS配方中含有2毫克氧化銅以預防銅缺乏,但長期服用時建議定期進行血液檢查。
  • 一般成人鋅的可耐受最高攝取量(日本2020年膳食攝取標準):男性45毫克/天,女性35毫克/天

大量攝取維生素E

  • Schürk等人(2010年,統合分析)提示大量攝取維生素E與出血性腦中風風險增加相關14)
  • 高劑量(400國際單位/天)長期使用需謹慎

藥物交互作用

  • 維生素E和ω-3脂肪酸具有抗凝血作用,需注意與華法林等抗凝血藥的交互作用
  • 手術前應諮詢醫生是否停用
Q 眼部補充劑有副作用嗎?
A

AREDS配方中的β-胡蘿蔔素會增加吸菸者罹患肺癌的風險,因此對吸菸者或有吸菸史者禁忌13)。AREDS2配方用葉黃素/玉米黃質替代β-胡蘿蔔素以避免此風險。此外,長期使用80毫克/天的氧化鋅可能導致銅缺乏性貧血,因此配方中始終包含2毫克氧化銅1)。高劑量長期攝取維生素E與出血性腦中風風險增加有關14),需謹慎。

黃斑是光誘導氧化壓力的高風險區域,紫外線和藍光可產生活性氧(ROS)。氧化壓力參與AMD的發生和進展3)

  • ROS產生:光反應導致的脂褐素(廢物)光氧化是RPE損傷的主要原因
  • 玻璃膜疣形成RPE處理能力下降導致脂蛋白和補體沉積在細胞外基質中
  • 進展為滲出型AMD:氧化壓力和RPE損傷誘導補體激活和VEGF信號,導致新生血管形成
黃斑色素光密度(MPOD)的偽彩色圖(ERM剝離前後比較)
黃斑色素光密度(MPOD)的偽彩色圖(ERM剝離前後比較)
Imanishi H, Takaoka M, Sonoda S, Oishi A, Yoshimura N. Multimodal imaging showing macular pigment optical density changes before and after ERM peeling. PLOS ONE. 2018. Figure 1. DOI: 10.1371/journal.pone.0197034. License: CC BY 4.0.
黃斑色素光密度(MPOD)的偽彩色可視化圖,顯示黃斑中心凹處高密度(暖色)色素分佈。這與本文「6. 病理生理學與抗氧化機制」部分討論的由葉黃素和玉米黃質形成的MPOD的光保護和抗氧化功能相對應。

葉黃素和玉米黃質選擇性積聚在黃斑,形成黃斑色素光密度(MPOD)3)

  • 光過濾功能:選擇性吸收藍光(400-500 nm),減少其到達光感受器
  • 抗氧化功能:作為ROS清除劑,直接猝滅單線態氧和過氧自由基
  • 內消旋玉米黃質:在視網膜內由葉黃素酶促轉化而來的第三種黃斑色素,在黃斑中心凹濃度最高3)

鋅是抗氧化酶Cu/Zn-SOD(銅鋅超氧化物歧化酶)活性位點必需的輔因子1)。SOD將一種ROS——超氧陰離子轉化為無害的過氧化氫。它還與過氧化氫酶和穀胱甘肽過氧化物酶協同作用,維持整個抗氧化防禦系統。RPE是一種高代謝組織,處理感光細胞脫落的吞噬體,充足的鋅供應對維持其正常功能至關重要。

DHA(二十二碳六烯酸)是視網膜光感受器外節膜中含量豐富的ω-3長鏈不飽和脂肪酸。它與EPA(二十碳五烯酸)一起,是抗發炎脂質介質resolvin和protectin的前驅物7)。這些介質促進發炎消退,但RCT中對乾眼的臨床效果被認為不充分。

AREDS2的10年長期追蹤數據(報告28:Chew 2022)10)證實,葉黃素/玉米黃質組長期進一步降低了進展為滲出性AMD的風險。未發現長期安全性問題,並再次支持了吸煙者使用不含β-胡蘿蔔素配方的益處。

黃斑色素光密度(MPOD)作為生物標誌物的應用

Section titled “黃斑色素光密度(MPOD)作為生物標誌物的應用”

MPOD測量作為黃斑內類胡蘿蔔素含量的指標正在研究中3)。異色閃爍光度法、共振拉曼光譜和眼底自發螢光等評估方法正在被探討作為補充劑效果的客觀指標。

基於基因多態性的個體化營養指導

Section titled “基於基因多態性的個體化營養指導”

研究正在探索AREDS配方效果是否因AMD易感基因(CFH Y402H、ARMS2 A69S)的多態性而不同15)。有跡象表明,CFH多態性攜帶者對鋅的反應性不同15),未來可能實現基於基因譜的個性化補充劑處方。

積累的基礎研究表明,腸道菌群的組成影響葉黃素和玉米黃質的吸收效率和血液濃度。已知即使飲食和補充劑攝入量相同,個體間血液葉黃素濃度也存在很大差異。正在探索通過改善腸道環境(如益生菌)來提高吸收效率。

儘管DREAM試驗否定了omega-3的效果7),但關於整體飲食模式(如地中海飲食)與乾眼風險關聯的研究正在進展中11)。多酚、維生素D等其他營養素對乾眼的影響也在研究中,新的RCT正在進行。

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