可能肌少症之營養介入研究初探

保健營養系及高齡暨長期照護研究中心 簡暉慈 2023-10-25 10:37:11

生育率及死亡率降低為許多經濟高度發展國家的共同特質，伴隨而來的將是老年人口比例的增加 (余清祥 et al., 2019)，其中亞洲便是人口的老化速度最快的地區 (Chen et al., 2014)，據國家發展委員會 2022 年的人口推估報告指出，我國 65 歲人口預計於 2025 年超越 20%，正式邁入超高齡社會 (國家發展委員會, 2022)。研究發現，當年齡超過 40 歲，骨骼肌的質量將會逐漸流失，據估計於 70 歲前每十年約流失 8% 的肌肉質量，當年齡超過 70 歲後，肌肉質量的流失會加速至每十年減少 15% (Kim & Choi, 2013)，而肌肉質量的降低會使肌力與體能表現減退，導致「肌少症」的發生；高齡者會出現虛弱、易跌倒、行走遲緩、失能並增加死亡風險 (Cruz-Jentoft et al., 2019)，國內 106 年至 109 年國民營養健康狀況變遷調查中，對台灣 65 歲以上民眾以小腿圍進行肌少症的評估，發現65 歲以上長者的肌少症盛行率為 34.1% (衛生福利部國民健康署, 2022)。因此肌少症的早期檢測和預防為國內高齡醫學的重要課題。

肌少症的發生將造成患者生活品質下降，並使個人及社會醫療保健的負擔增加，因此現今已有許多國際組織針對肌少症提出診斷與治療上的建議，如亞洲肌少症工作小組　(Asian Working Group for Sarcopenia, AWGS)基於亞洲人種肌少症相關試驗結果建立診斷指引，該共識內容建議以量測四肢骨骼肌肉量、握力、步行速度及五次椅子坐站的方式評估「肌肉質量」、「肌力」與「體能表現」三種指標，當高齡者發生低肌肉質量的同時，若伴隨有肌力減弱或體能表現差者，則診斷為肌少症，若三項檢測指標皆未符合標準則為嚴重肌少症，此外，考量在社區檢測肌肉質量的困難性，且為促進社區初級保健，AWGS 2019 將肌力衰弱或體能表現差者定義為「可能肌少症」，並鼓勵轉介至醫院或研究單位進行更詳細的篩檢，進一步以營養、運動或改變生活型態以增進肌少症之預防 (Chen et al., 2020; 李威儒 et al., 2020)。社會、心理及生理因素將會造成長者食物攝取量減少，並造成多種營養素的攝取量下降 (Bosaeus & Rothenberg, 2016; Fuggle et al., 2017)，然而高齡者對於微量營養素的需求並未減少，攝取量降低將導致體重減輕，同時對肌肉質量、肌力和體能表現產生負面影響 (Robinson et al., 2018)。飲食與營養是肌少症預防及治療不可或缺的一環，而現今最受關注的肌少症飲食介入為蛋白質、維生素 D、β-羥基-β-甲基丁酸（Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate, HMB）與乳品類 (Chen et al., 2022; Fuggle et al., 2017)。

蛋白質

長者蛋白質合成能力減退，因而較年輕族群更需要補充蛋白質，以適應慢性與急性疾病引發的代謝分解狀態 (Bauer et al., 2013)。針對 56 名肌少症個案所進行的前瞻性隨機對照試驗中，將受試者分為「營養諮詢組」與「營養介入組」進行長達 12 週的研究，期間由營養師衛教營養諮詢組 2013 年每日飲食指南手冊內容，並建議受試者每日攝取蛋白質應維持 1.5 g/kg，而營養介入組則會額外給予蛋白質營養補充品使受試者滿足 1.5 g/kg 的蛋白質攝取量，醣類及脂質攝取量則依據手冊提供指引，另外，研究將於試驗進行前、試驗後 4 週和試驗後 12 週檢測肌少症指標及飲食評估，研究結果指出兩個組別試驗 12 週後的肌肉質量皆顯著高於試驗前，表示不論以日常飲食或使用營養補充品的方式補充足量的蛋白質（1.2–1.5 g/kg/day），皆能改善肌肉質量 (Lin et al., 2021)。

β–羥基–β–甲基丁酸（Beta-hydroxy-beta-methylbutyrate, HMB）

肌纖維尺寸減少及肌纖維類型改變皆與衰老導致的蛋白質合成及分解途徑未達平衡有關 (Malafarina et al., 2012; Miljkovic et al., 2015)，研究指出白胺酸之代謝物 HMB將可藉由調控哺乳動物雷帕黴素標靶蛋白（mammalian target of rapamycin, mTOR）促進蛋白質合成，從而對肌肉質量與機能表現產生正面的影響 (Costa Riela et al., 2021; Fitschen et al., 2013)，如：義大利開放性隨機對照試驗招募 65 名平均年齡 69.5 ± 5.3 歲且每週進行兩次輕度運動之健康女性，分成「對照組」及「飲食介入組」，於過程中對照組將不會提供任何衛教知識與安慰劑，而飲食介入組則會給予每日1.5g之 HMB 營養補充品，試驗為期 8 週，並於研究進行前後進行肌少症指標檢測及三日飲食紀錄，結果發現飲食介入組的肌力及體能表現與介入前相較皆有顯著的改善，表示對於健康高齡社區女性而言，1.5g HMB 的補充配合輕度運動可能有助於提升肌力及體能表現 (Berton et al., 2015)，但仍需更多的長期介入性研究加以證實。

乳品類

乳品類含有多種促進肌肉生長及發育的營養素，食用乳製品有助於肌肉健康 (Chen et al., 2022)；日本招募 81 名年齡介於 65-80 歲的健康女性進行隨機對照試驗，受試者分為「運動和蛋白質補充組」、「運動組」及「蛋白質補充組」，過程中所有受試者每日總蛋白質攝取量調整至1.2 g/kg BW，運動介入組進行阻力訓練（resistance training），此外，飲食介入組每日提供含有 22.3 克乳清蛋白的營養補充品，研究為期 24 週，且於介入前後進行肌少症相關檢測，結果發現介入後僅蛋白質補充組的四肢骨骼肌質量指數顯著高於介入前，而握力及步行速度皆為運動和蛋白質補充組顯著大於蛋白質補充組，表示補充乳清蛋白的同時進行阻力訓練可能有助於降低高齡日本女性的肌少症罹患風險 (Mori & Tokuda, 2018)。

維生素 D

日曬時間不足、衰老引起的皮膚合成減少、慢性腎衰竭或腸胃道吸收不足，都是造成年長者容易缺乏維生素 D 的因素 (Remelli et al., 2019)；已有文獻指出維生素 D 缺乏的同時將造成氧化壓力並破壞粒線體功能，進而導致骨骼肌萎縮 (Dzik & Kaczor, 2019)，日本招募 112 名患肌少症且體能表現較差的年長者，分為「對照組」及「飲食介入組」、「運動組」和「運動及飲食介入組」，進行為期 12 週之試驗，其中含運動介之組別受試者每週進行兩次 30 分鐘阻力訓練，而飲食介入組則請每位受試者於早餐飯後食用 10g 蛋白質補充品，與 800 IU 維生素 D，並於介入前後進行肌少症相關檢測，結果發現運動及飲食介入組大腿肌肉質量檢測與肌力的改善顯著高於其他三組，且肌少症年長者的四肢骨骼肌質量顯著增加，證實進行阻力訓練並增加維生素 D 和蛋白質的補充可能有助於肌少症或體能表現較差的高齡者改善肌力與肌肉質量 (Yamada et al., 2019)。

本研究招募桃園龜山關懷據點 45 歲以上有肌少症疑慮之族群依據 AWGS 2019 肌少症診斷指標，進行四肢骨骼肌肉量、握力、步行速度及五次椅子坐站等檢測，測定出可能肌少症個案後排除（1）對營養補充劑會過敏或不適反應者；（2）合併症、重大手術前後、危重疾病、癌症、肝臟功能衰竭、肝臟疾病、腎功能衰竭、腎臟疾病、過去五年內有惡性腫瘤、發炎症狀（C-反應蛋白>10mg/dl）；（3）實驗前 3 個月內有額外補充研究中需食用的營養補充品且經評估不適參於研究者。完成招募後維持6 個月提供每位受試者奶粉、HMB 和維生素 D 營養補充品，並於介入前 1 天、介入後第 4 週、第 8 週、第 12 週及第 24 週時，進行肌少症指標檢測、物理檢測、血氧飽和度檢測、營養狀態和生活品質問卷之評估，並於介入期間請受試者填寫運動及飲食紀錄（見研究流程圖）。結果顯示營養介入對於高齡者的體能表現，確有助益，但本研究以多種營養素同時介入，雖較容易產生成效，但以前、後測的方式對於結果的推論會有所侷限；若需進一步探討詳細的相關性和機轉，未來也許能以單一補充品的介入方式進行。本研究對象為可能肌少症患者，從招募結果發現，符合受試條件的長輩大多年齡較高、行動不便或教育程度偏低，因此在試驗期間需要研究人員隨時待命，用電話或手機通訊軟體與受試長輩或陪伴的家人緊密聯繫，以完成研究要求；筆者初次進行高齡者的營養介入實驗，過程中與研究生及助理共同學習，研究視野開拓不少，也發現了社區中許多高齡者生活上與營養相關的議題，包含高齡獨居者的膳食獲取、營養知識的偏差等，需多面向都值得進一步探討，這是進行本研究除了達成預設的研究目的之外，最大的收穫。

參考文獻

1.   Bauer, J., Biolo, G., Cederholm, T., Cesari, M., Cruz-Jentoft, A. J., Morley, J. E., . . . Teta, D. (2013). Evidence-based recommendations for optimal dietary protein intake in older people: a position paper from the PROT-AGE Study Group. Journal of the American Medical Directors Association, 14(8), 542-559.    

2.   Berton, L., Bano, G., Carraro, S., Veronese, N., Pizzato, S., Bolzetta, F., . . . Perissinotto, E. (2015). Effect of oral beta-hydroxy-beta-methylbutyrate (HMB) supplementation on physical performance in healthy old women over 65 years: an open label randomized controlled trial. PlOS one, 10(11), e0141757.

3.   Bosaeus, I., & Rothenberg, E. (2016). Nutrition and physical activity for the prevention and treatment of age-related sarcopenia. Proceedings of the Nutrition Society, 75(2), 174-180.     

4.   Chen, L.-K., Liu, L.-K., Woo, J., Assantachai, P., Auyeung, T.-W., Bahyah, K. S., . . . Krairit, O. (2014). Sarcopenia in Asia: consensus report of the Asian Working Group for Sarcopenia. Journal of the American Medical Directors Association, 15(2), 95-101.      

5.   Chen, L.-K., Woo, J., Assantachai, P., Auyeung, T.-W., Chou, M.-Y., Iijima, K., . . . Kim, S. (2020). Asian Working Group for Sarcopenia: 2019 consensus update on sarcopenia diagnosis and treatment. Journal of the American Medical Directors Association, 21(3), 300-307. e302.    

6.   Chen, L. K., Arai, H., Assantachai, P., Akishita, M., Chew, S. T., Dumlao, L. C., . . . Woo, J. (2022). Roles of nutrition in muscle health of community‐dwelling older adults: evidence‐based expert consensus from Asian Working Group for Sarcopenia. Journal of cachexia, sarcopenia muscle, 13(3), 1653-1672.    

7.   Costa Riela, N. d. A., Alvim Guimarães, M. M., Oliveira de Almeida, D., & Araujo, E. M. Q. (2021). Effects of beta-hydroxy-beta-methylbutyrate supplementation on elderly body composition and muscle strength: a review of clinical trials. Annals of Nutrition Metabolism, 77(1), 16-22.       

8.   Cruz-Jentoft, A. J., Bahat, G., Bauer, J., Boirie, Y., Bruyère, O., Cederholm, T., . . . Sayer, A. A. (2019). Sarcopenia: revised European consensus on definition and diagnosis. Age ageing, 48(1), 16-31.        

9.   Dzik, K. P., & Kaczor, J. J. (2019). Mechanisms of vitamin D on skeletal muscle function: oxidative stress, energy metabolism and anabolic state. European journal of applied physiology, 119, 825-839.  

10. Fitschen, P. J., Wilson, G. J., Wilson, J. M., & Wilund, K. R. (2013). Efficacy of β-hydroxy-β-methylbutyrate supplementation in elderly and clinical populations. Nutrition, 29(1), 29-36.       

11. Fuggle, N., Shaw, S., Dennison, E., & Cooper, C. (2017). Sarcopenia. Best Practice Research Clinical Rheumatology, 31(2), 218-242.      

12. Kim, T. N., & Choi, K. M. (2013). Sarcopenia: definition, epidemiology, and pathophysiology. Journal of bone metabolism, 20(1), 1-10.

13. Lin, C.-C., Shih, M.-H., Chen, C.-D., & Yeh, S.-L. (2021). Effects of adequate dietary protein with whey protein, leucine, and vitamin D supplementation on sarcopenia in older adults: An open-label, parallel-group study. Clinical nutrition, 40(3), 1323-1329.   

14. Malafarina, V., Úriz-Otano, F., Iniesta, R., & Gil-Guerrero, L. (2012). Sarcopenia in the elderly: diagnosis, physiopathology and treatment. Maturitas, 71(2), 109-114.  

15. Miljkovic, N., Lim, J.-Y., Miljkovic, I., & Frontera, W. R. (2015). Aging of skeletal muscle fibers. Annals of rehabilitation medicine, 39(2), 155-162.    

16. Mori, H., & Tokuda, Y. (2018). Effect of whey protein supplementation after resistance exercise on the muscle mass and physical function of healthy older women: A randomized controlled trial. Geriatrics gerontology international, 18(9), 1398-1404.

17. Remelli, F., Vitali, A., Zurlo, A., & Volpato, S. (2019). Vitamin D deficiency and sarcopenia in older persons. Nutrients, 11(12), 2861.  

18. Robinson, S. M., Reginster, J.-Y., Rizzoli, R., Shaw, S., Kanis, J. A., Bautmans, I., . . . Dawson-Hughes, B. (2018). Does nutrition play a role in the prevention and management of sarcopenia? Clinical nutrition, 37(4), 1121-1132.      

19. Yamada, M., Kimura, Y., Ishiyama, D., Nishio, N., Otobe, Y., Tanaka, T., . . . Suzuki, M. (2019). Synergistic effect of bodyweight resistance exercise and protein supplementation on skeletal muscle in sarcopenic or dynapenic older adults. Geriatrics gerontology international, 19(5), 429-437.     

20. 余清祥, 王信忠, & 許筱翎. (2019). 從全民健保研究資料庫評估高齡人口的醫療利用. Journal of Population Studies(58), 89-120.     

21. 李威儒, 彭莉甯, 林明憲, & 陳亮恭. (2020). 亞洲肌少症診治共識: 2019 年更新介紹. 台北市醫師公會會刊, 64(7), 46-52.     

22. 國家發展委員會. (2022). 中華民國人口推估 ( 2022 年至 2070 年). 17-19.

23. 衛生福利部國民健康署. (2022). 國民營養健康狀況變遷調查成果報告 2017-2020 年. p. 77.    

研究流程圖