心血管疾病(cardiovascular disease,CVD)目前仍然是全球第一大疾病负担,据全球疾病负担2019年的研究(Global Burden of Disease Study 2019)显示,CVD的患病率已经从1990年的2.71亿上升至2019年的5.23亿,全球范围内死于CVD的人数从1990年的1210万上升至2019年的1860万。研究显示,不同膳食脂肪酸摄入与CVD死亡风险存在关联,合理摄入脂肪酸有助于预防CVD、降低CVD死亡风险。目前关于脂肪酸摄入与死亡风险的关联研究结果并不一致,且多在一般人群中开展,在CVD患者中探究膳食脂肪酸摄入与死亡风险的关联研究仍较缺乏。因此,本研究利用美国国家健康与营养调查(National Health and Nutrition Examination Survey,NHANES)数据库,在CVD患者中探究膳食脂肪酸摄入与死亡风险的关联,为引导CVD患者合理膳食提供科学依据。
一、对象与方法
1.1 研究对象
NHANES是由美国国家卫生统计中心开展的一项横断面调查项目,旨在了解人群的营养与健康状态,通过与国家死亡索引(National Death Index,NDI)数据库匹配,可以获得研究对象的生存状态。研究者通过问卷调查、体格测量及实验室检测获取需要的信息,该项目的详细信息可以在官方网站查阅。
NHANES1999-2014年共有研究对象82091人,其中年龄≥40岁者28604人。本研究纳入了NHANES1999-2014年40岁及以上的CVD患者,共4834人,排除死亡数据缺失(376人)、脂肪酸摄入信息及协变量信息(人口统计学、生活方式、健康状况和慢性病患病史)缺失(926人)、能量摄入异常者(男性:<800kcal/d或>4200kcal/d;女性:<500kcal/d或>3500kcal/d,373人),最终共纳入3159名研究对象(图1)。本文所使用的NHANES调查数据可在NHANES官方网站下载。
1.2 研究方法
脂肪酸摄入量评估:该项目通过问卷调查获得食物摄入水平数据,其中1999-2002年进行了1次24h膳食回忆调查,2003-2014年进行了2次24h膳食回忆调查。膳食调查数据结合美国农业部(United States Department of Agriculture,USDA)的营养素数据库,可计算得到研究对象的日总能量及营养素的摄入水平。在NHANES官方网站可以直接下载研究人群的总能量及营养素摄入数据。脂肪酸的摄入水平与能量摄入水平有关,因此,本研究脂肪酸的摄入量用供能比(%energy,%E)表示,在分析脂肪酸摄入与死因风险关联时采用能量密度模型。1.2.2死亡监测:将NDI数据库的死亡证明与该项目中研究对象的唯一识别号相关联,可链接两个数据库,获得研究对象的死亡原因、死亡时间等信息。目前死亡监测数据已更新至2015年12月31日,可获得NHANES1999-2014年间的研究对象的死亡数据。详细的死亡数据链接方法见美国国家卫生统计中心(National Center for Health and Statistics,NCHS)官方网站。1.2.3协变量:本研究的协变量信息通过问卷调查及体格测量获取,包括:性别、年龄(年)、种族(非西班牙裔白人、非西班牙裔黑人、墨西哥裔美国人、其它种族)、文化程度(低于高中、高中或等同、大学及以上)、家庭收入贫困比(ratio of family income to poverty,PIR,根据三分位数将其分为低、中、高三组)、体质量指数(body mass index,BMI,分为低体重:BMI<18.5kg/m2,正常体重:18.5≤BMI<25kg/m2,超重:25≤BMI<30kg/m2,肥胖:≥30kg/m2)、吸烟状况(从不吸烟、已戒烟、正在吸烟)、饮酒状况(不饮酒:酒精摄入量<0.1g/d;轻至中度饮酒:男性0.1~27.9g/d,女性0.1~13.9g/d;重度饮酒:男性≥28g/d,女性≥14g/d)、体力活动水平(根据代谢当量×时长的三分位数分为:体力活动不活跃、不足、活跃)、自评健康状况(差到一般、好、非常好/极佳)、基线糖尿病史(经医生诊断患有糖尿病或正在服用胰岛素/降糖药:有、无)、高血压病史(经医生诊断患有高血压或正在服用降压药:有、无)、高血脂病史(经医生诊断患有高血脂或正在服用调节血脂药物:有、无)、癌症病史(经医生诊断患有癌症:有、无)。
1.3 统计学分析
NHANES采用多阶段整群抽样在全国范围内抽取有代表性的调查对象,故本研究所有分析都考虑了复杂的抽样设计因素,包括抽样分层、抽样聚类、抽样权重。连续型变量用均值±标准误表示,组间差异性比较用方差分析;分类变量用频数(百分比,%)表示,组间差异性比较用Rao-Scott2检验,此检验在Pearson2检验的基础上调整了抽样设计等因素。用Cox比例风险回归模型探究膳食脂肪酸摄入与死亡风险的关联,估计风险比(hazard ratio,HR)和95%置信区间(confidence interval,CI)。回归分析前对比例风险假设进行了检验,未发现违背该假设的情况。本研究采用了2个校正模型,模型1 校正了性别、年龄、种族、文化程度、PIR、BMI、总能量摄入;模型2在模型1的基础上进一步校正了吸烟状况、饮酒状况、体力活动水平、自评健康状况、基线糖尿病、高血压、高血脂、癌症患病史;采用限制性立方样条图(restricted cubic spline,RCS)分析膳食脂肪酸摄入与死亡风险的剂量反应关系,分别在第25百分位数、中
位数、第75百分位数处设置节点。本研究根据年龄(<60岁,≥60岁)、性别、BMI(<30kg/m2,≥30kg/m2)、有无吸烟史(从未吸烟、曾经吸烟)进行了分层分析,通过将膳食脂肪酸摄入水平与分层变量的交互项放在模型2中以检验分层因素与膳食脂肪酸摄入水平的交互作用。本研究利用等能量替代模型,分析不饱和脂肪酸替代SFA的死亡风险。所有统计分析使用SAS9.4(SAS Institute,Cary,NC)软件,双侧P<0.05定义为有统计学意义。
二、结果
2.1 研究人群的脂肪酸摄入水平(表1)
研究人群总脂肪酸(totalfattyacids,TFA)的摄入量约69.62g/d,不同脂肪酸摄入水平由高至低依次为MUFA(25.36g/d)、SFA(22.45g/d)、PUFA(15.44g/d)。PUFA中ω-6PUFA(13.71g/d)的摄入量远高于ω-3PUFA(1.54g/d)。
2.2 研究人群的基本特征(表2~4)
本研究共纳入3159例CVD患者,平均年龄68.39岁,其中男性1792人(56.73%),在平均约6.68年的随访期间内共1206人(38.18%)死亡。表2所示,饱和脂肪酸(saturated fatty acids,SFA)摄入量高者多为低年龄、非西班牙裔白人、家庭收入水平高、肥胖及有吸烟史者。单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFA)摄入量高者多为男性、非西班牙裔白人、肥胖、有吸烟史、体力活动不活跃及基线患有糖尿病者(表3)。表4所示,非西班牙裔白人、从不饮酒者、基线患有糖尿病、高血压者更倾向于摄入更多的多不饱和脂肪酸(polyunsaturated fatty acids,PUFA)。
2.3 膳食脂肪酸摄入与CVD患者死亡风险的关联分析(表5,表6,图2)
表5展示了不同膳食脂肪酸摄入与CVD患者死亡风险的关联。以摄入量最低组的人群为参照组,模型1中不同膳食脂肪酸摄入与CVD患者死亡风险无显著关联,其中ω-6PUFA、ω-3PUFA与死亡风险呈边际相关,HR(95%CI)分别为0.88(0.74~1.04)、0.83(0.67~1.01)。
2.4 等能量替代(表7)
分别用5%E的PUFA、5%E的ω-6PUFA及0.5%E的ω-3PUFA替代等能量的SFA,死亡风险的HR(95%CI)分别为0.95(0.81~1.11)、0.93(0.78~1.11)、0.85(0.75~0.96)。
2.5 ω-3PUFA/PUFA比值与CVD死亡风险的关联分析(表8,图3)
ω-3PUFA/PUFA比值升高与CVD患者死亡风险下降有关,以最低组为参照,ω-3PUFA/PUFA比值最高组内人群的HR(95%CI)为0.79(0.64~0.97)。剂量反应关系分析如图3,ω-3PUFA/PUFA比值与CVD患者死亡风险呈线性关系。
三、讨论
本研究利用NHANES1999-2014年调查中40岁及以上的CVD患者的数据,探究膳食脂肪酸摄入与CVD患者死亡风险的关联。结果显示,PUFA、ω-6PUFA及ω-3PUFA摄入增多与死亡风险下降有关,其中ω-3PUFA摄入与死亡风险下降呈现线性关系。在PUFA摄入一定的情况下,增加ω-3PUFA的摄入,可以降低死亡风险。等能量替代分析显示0.5%E的ω-3PUFA替代等量的SFA与死亡风险下降有关。
本研究模型1中PUFA、ω-6PUFA及ω-3PUFA与CVD患者死亡风险无显著关联,模型2在模型1的基础上进一步调整生活方式及基线患病史后,PUFA、ω-6PUFA、ω-3PUFA摄入增多均与死亡风险降低有关。本研究中糖尿病、高血压患者更倾向于摄入更多的PUFA,因此,校正基线患病史后,模型2更能真实反映出脂肪酸摄入与死亡风险的关联。Prospective Urban Rural Epidemiology(PURE)队列研究显示,PUFA可以降低死亡风险,HR(95%CI):0.80(0.71~0.89)。一项来源于Nurses’ Health Study队列及Health Professionals Followup Study队列的研究显示,PUFA摄入增多与死亡风险降低有关,摄入量最高组内人群相较于最低组死亡风险的HR(95%CI)为0.81(0.78~0.84)。以上研究均在一般人群中开展,提示PUFA对于CVD具有保护效应,更多针对CVD患者及CVD高风险人群的研究有待开展。PUFA降低死亡风险的机制尚不明确,可能与其降低血胆固醇、甘油三酯等有关。两项前瞻性队列研究显示,血ω-6PUFA标志物浓度升高与死亡风险降低有关,这与本研究结果一致。相反,一项临床试验表明ω-6PUFA摄入增多增加CVD患者的死亡风险,然而该研究样本量较少(n=221),观察期较短(39月),且干预过程可能造成ω-3PUFA摄入下降及反式脂肪酸摄入增加,这都会影响ω-6PUFA摄入与死亡风险关联的评估,进一步大规模的临床试验有待开展。本文结果显示,以摄入量最低组为参照,ω-3PUFA摄入最高组内人群的死亡风险降低约23%,并且ω-3PUFA摄入水平与死亡风险之间存在线性剂量反应关系,用0.5%E的ω-3PUFA替代SFA也呈现保护效应。一项针对临床试验的meta分析显示,ω-3PUFA补充剂可以降低病人的死亡风险,且随着剂量增大、干预时间的延长,ω-3PUFA的效应更显著,每增加10g/d×years,死亡风险降低8.99%。研究显示富含ω-3PUFA的地中海饮食模式对冠心病的一级预防、二级预防均有好处。以上研究均与本研究结果一致。
本研究人群中,ω-6PUFA占PUFA总摄入量的很大部分,在PUFA摄入量一定时,增加ω-3PUFA的比例与CVD患者死亡风险降低有关,并且存在线性剂量反应关系。有研究提出ω-6PUFA/ω-3PUFA比值从1:1增至15/20:1可以引起代谢改变,如促炎物质水平升高、信号通路改变等,这些改变将会进一步增加CVD、糖尿病等风险,当ω-6PUFA/ω-3PUFA比值为4:1时,呈现出心血管保护效应。这可能与ω-6PUFA、ω-3PUFA不同的生物学功能有关,研究表明ω-3PUFA具有抗炎、抗血栓形成、稳定内皮细胞功能等作用,这些功能与CVD风险降低有关;而ω-6PUFA与花生酸类物质生成有关(前列腺素、血栓素、白三烯),这些具有促炎性质的物质可增加CVD风险 。关于ω-6PUFA与ω-3PUFA的最适宜比例,及其与CVD风险的关联及潜在机制仍有待进一步研究。
本研究有优势如下:第一,本研究采用前瞻性的设计、具有代表性样本、充足的样本量等,保证了研究结果的可靠性及外推性。第二,相较于在一般人群中开展的研究,本研究以CVD患者为研究对象,探究了该特定人群中膳食脂肪酸摄入与死亡风险的关联,为指导该人群合理膳食提供依据。第三,本研究不仅评价了各膳食脂肪酸摄入、ω-3PUFA/PUFA比值与死亡风险的关联,还通过RCS进行了剂量反应关系分析。本研究也有一些不足:第一,本研究属于观察性研究,无法确证因果关系。第二,本研究中膳食脂肪酸的摄入数据来自于24h膳食回忆,可能存在回忆偏倚及测量误差。但研究显示,利用膳食调查与客观的生物标志物(如血、脂肪组织中脂肪酸的浓度)评价膳食因素与健康结局的关联,二者得出的结论具有一致性。因此,研究结果具有一定的可靠性。第三,尽管调整了人口学特征、健康状况及生活方式、疾病史等诸多影响因素,但仍然可能存在残存混杂因素的干扰。
PUFA可降低CVD患者的死亡风险,其中ω-3PUFA与死亡风险下降呈现线性关系;在PUFA摄入一定的情况下,增加ω-3PUFA的摄入,可降低死亡风险。保证多不饱和脂肪酸的摄入水平,对促进CVD患者的健康有重要意义。
参考文献:略
作者:杨婷婷,李新颖,夏璐,刘莉
作者单位:华中科技大学同济医学院公共卫生学院流行病与卫生统计学系
来源:营养学报2022年第44卷第5期
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