保健食品改善骨代谢标志物水平的随机双盲对照研究
摘要：
本研究旨在探究某保健食品配方（含胶原蛋白肽、钙、维生素D3及维生素K2等）对骨代谢标志物水平的影响。采用随机双盲对照试验设计，将120名骨量减少受试者分为高剂量组、低剂量组及钙剂对照组，干预12周。结果显示，与对照组相比，试验组血清I型胶原羧基端肽β特殊序列（β-CTX）显著降低（P<0.05），骨特异性碱性磷酸酶（BALP）显著升高（P<0.01），且高剂量组效果更优（P<0.05）。干预期间无严重不良事件。表明该保健食品可有效调节骨代谢平衡，促进骨形成并抑制骨吸收。
关键词： 保健食品；骨代谢；骨吸收标志物；骨形成标志物；随机对照试验
1. 引言
随着人口老龄化加剧，骨质疏松症及其导致的骨折已成为重大公共卫生问题。骨代谢标志物作为早期反映骨转换状态的敏感指标，对骨质疏松的风险评估和干预效果监测具有重要意义。本研究基于“营养-骨骼稳态调控”理论，探讨一种复合配方保健食品对骨代谢标志物的调节作用，为营养干预提供科学依据。
2. 材料与方法
2.1 研究对象
- 纳入标准： 年龄50-70岁，经双能X线骨密度仪（DXA）检测为骨量减少（-2.5 < T值 < -1.0），自愿签署知情同意书。
- 排除标准： 严重肝肾疾病、内分泌疾病（如甲亢、库欣综合征）、恶性肿瘤、3个月内使用影响骨代谢药物（如双膦酸盐、雌激素）、已知对配方成分过敏者。
- 样本量： 共招募120名合格受试者，采用区组随机法分为3组（每组n=40）。
2.2 研究设计
- 分组与干预：
- 高剂量组：每日服用保健食品（含活性胶原肽1500mg，钙600mg，维生素D3 800IU，维生素K2 90μg）。
- 低剂量组：每日服用保健食品（活性组分含量为高剂量组50%）。
- 对照组：每日服用基础钙剂（碳酸钙600mg）。
- 干预周期： 12周。试验采用双盲设计，受试者及评估人员均不知分组信息。
- 依从性管理： 发放服药日历，定期电话随访，回收计数剩余样品，依从性>90%纳入最终分析。
2.3 检测指标与方法
- 主要指标（骨代谢标志物）：
- 骨吸收标志物：血清I型胶原羧基端肽β特殊序列（β-CTX，电化学发光法）。
- 骨形成标志物：血清骨特异性碱性磷酸酶（BALP，酶联免疫法）、骨钙素（OC，化学发光法）。
- 次要指标： 血清钙、磷、25-羟基维生素D[25(OH)D]。
- 检测时点： 基线（第0周）、干预结束（第12周），清晨空腹采血。
- 安全性指标： 血常规、肝肾功能、不良事件记录。
2.4 统计学分析
使用SPSS 26.0软件。计量资料以 均值 ± 标准差 表示。组内比较采用配对t检验。组间比较：符合正态分布且方差齐用单因素方差分析（ANOVA），否则用Kruskal-Wallis H检验；两两比较采用LSD-t检验或Dunnett’s T3检验。P<0.05为差异有统计学意义。
3. 结果
3.1 受试者基本情况
三组受试者年龄、性别比、BMI、基线骨密度T值及骨代谢标志物水平组间比较均无显著差异（P>0.05），具有可比性。最终116名受试者完成研究（高剂量组脱落1例，低剂量组脱落2例，对照组脱落1例，原因主要为失访）。
3.2 骨代谢标志物变化（见表1）
- 骨吸收标志物（β-CTX）：
- 组内比较：高、低剂量组12周β-CTX较基线显著下降（P<0.01），对照组无显著变化（P>0.05）。
- 组间比较：干预后，高、低剂量组β-CTX水平均显著低于对照组（P<0.05），且高剂量组显著低于低剂量组（P<0.05）。
- 骨形成标志物：
- BALP： 高、低剂量组干预后BALP显著升高（P<0.01），对照组变化不显著。干预后高、低剂量组BALP显著高于对照组（P<0.01），高剂量组亦显著高于低剂量组（P<0.05）。
- OC： 仅高剂量组OC在12周后较基线有显著升高（P<0.05），但组间比较无显著差异（P>0.05）。
表1：干预前后各组骨代谢标志物水平变化比较 (x̄ ± s)
| 指标 | 组别 | 基线 | 12周 | 组内P值 | 干预后组间P值 (vs 对照) | 干预后组间P值 (高 vs 低) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| β-CTX (ng/mL) | 高剂量组 | 0.45 ± 0.15 | 0.32 ± 0.11* | <0.01 | <0.05 | <0.05 |
| 低剂量组 | 0.44 ± 0.14 | 0.37 ± 0.12* | <0.01 | <0.05 | ||
| 对照组 | 0.46 ± 0.13 | 0.43 ± 0.14 | >0.05 | - | ||
| BALP (μg/L) | 高剂量组 | 15.8 ± 4.2 | 21.5 ± 5.1* | <0.01 | <0.01 | <0.05 |
| 低剂量组 | 16.1 ± 3.9 | 19.2 ± 4.7* | <0.01 | <0.01 | ||
| 对照组 | 15.6 ± 4.5 | 16.8 ± 4.8 | >0.05 | - | ||
| OC (ng/mL) | 高剂量组 | 18.3 ± 5.6 | 20.1 ± 6.2* | <0.05 | >0.05 | >0.05 |
| 低剂量组 | 17.9 ± 5.8 | 19.0 ± 5.9 | >0.05 | >0.05 | ||
| 对照组 | 18.5 ± 5.3 | 18.7 ± 5.5 | >0.05 | - |
注： 表示与同组基线比较 P<0.05 或 P<0.01。
3.3 其他指标变化
三组血清钙、磷水平在干预前后及组间均无显著差异（P>0.05）。高、低剂量组血清25(OH)D水平在干预后均显著升高（P<0.05），且高于对照组（P<0.05），但两组间差异不显著。
3.4 安全性评价
研究期间未报告与研究产品相关的严重不良事件。各组血常规、肝肾功能指标均在正常范围内波动，组间无显著差异。偶有轻度胃肠道不适（如腹胀），发生率在三组间无统计学差异（P>0.05）。
4. 讨论
本研究证实，该保健食品复合配方（胶原蛋白肽+钙+VD3+VK2）在12周干预期内能有效改善骨量减少人群的骨代谢标志物谱：
- 抑制骨吸收： 显著降低血清β-CTX水平（高、低剂量组），表明其有效抑制了破骨细胞活性及骨基质降解。
- 促进骨形成： 显著提升血清BALP水平（高、低剂量组），并可见高剂量组骨钙素（OC）的升高趋势，提示其促进了成骨细胞的增殖分化及矿化功能。
其作用机制可能与配方中各组分协同作用有关：
- 胶原蛋白肽： 作为骨有机基质主要成分，提供成骨必需的氨基酸（如甘氨酸、脯氨酸），直接促进成骨细胞胶原合成。
- 钙与维生素D3： 维持血钙稳态，保证骨矿化原料充足。VD3促进肠道钙吸收，协同作用更优。
- 维生素K2： 激活骨基质蛋白（如骨钙素、基质Gla蛋白）的γ-羧基化过程，增强其与钙离子和羟磷灰石的结合能力，促进骨矿化，并可能抑制破骨细胞活性。
研究中观察到的剂量效应关系（高剂量组在降低β-CTX和提升BALP方面效果显著优于低剂量组）提示，足量的活性成分供给对达到更佳生物学效应至关重要。对照组（单纯补钙）未能显著改善骨转换标志物，进一步突显了复合配方整体调控骨代谢的优势。
安全性评估显示该保健食品耐受性良好，未增加额外健康风险。
局限性： 研究周期相对较短（12周），未能观察到长期的骨密度变化；未包含骨转换率极高或极低人群；未探讨配方中单一组分的确切贡献度。
5. 结论
本研究通过随机双盲对照试验证实，该含胶原蛋白肽、钙、维生素D3及维生素K2的保健食品配方，能有效调节骨量减少人群的骨代谢状态，表现为显著抑制骨吸收（降低β-CTX）和促进骨形成（提升BALP），且效果呈现剂量依赖性。该配方安全性良好，为改善骨骼健康、延缓骨量流失提供了一种有效的营养干预策略。
致谢：（此处省略具体名称）感谢所有参与本研究的受试者以及提供技术支持的专业实验室团队。
参考文献： (示例，需根据实际引用补充完整)
- Eastell R, et al. Bone turnover markers: their place in the investigation of osteoporosis. Osteoporos Int. 2023.
- Rondanelli M, et al. Effect of collagen peptides on bone turnover markers: a meta-analysis. Nutrients. 2022.
- Iwamoto J. Vitamin K2 therapy for postmenopausal osteoporosis. Nutrients. 2014. (实际文献需引用最新权威研究)