膳食营养素与冠心病相关性研究进展
2020-01-11王玮琪刘国杰
王玮琪,林 平*,刘国杰
(1.哈尔滨医科大学护理学院,黑龙江150086;2.哈尔滨医科大学附属第二医院)
冠心病(coronary heart disease,CHD)是临床常见的心血管疾病。机体在各种内外因素作用下发生炎症、氧化应激及高同型半胱氨酸血症等反应,诱导炎性因子及活性氧物质的产生和释放,进而引起血管内皮功能障碍,一系列调节血管活性物质表达失调,造成冠状动脉血管收缩、血小板聚集、凝血因子激活及血栓形成。另外,脂质代谢异常时脂质沉积在血管壁造成血管内膜增厚,最终导致冠状动脉管腔狭窄、阻塞,CHD发生、发展[1]。流行病学研究表明,合理膳食对改善CHD 进程至关重要。地中海饮食是目前公认的防治CHD 的最佳饮食模式[2-3]。而食物对CHD 的影响来源于其中的化学成分,即膳食营养素的作用。膳食营养素在体内吸收、代谢,发挥各种生理作用,参与CHD 发生、发展的病理过程,从而影响CHD 进展,故明确各类膳食营养素对CHD 的影响,对延缓疾病进程、提高病人生活质量至关重要。本研究对最新研究结果进行整合和分析,就膳食营养素吸收、代谢的生理作用及其对CHD 的影响进行综述,并提出合理膳食建议,以期未来为临床医护人员制定CHD 防治策略、进行有效护理干预提供科学参考。
1 产能营养素对CHD 发生、发展的影响
产能营养素指给人体提供能量的营养素,包括脂肪酸、糖类及蛋白质三大类。脂肪酸包括饱和脂肪酸(saturated fatty acids,SFAs)、单不饱和脂肪酸(monounsaturated fatty acids,MUFAs)及 多 不 饱 和 脂 肪 酸(polyunsaturated fatty acids,PUFAs),不同产能营养素对CHD 的影响不同。
1.1 脂肪酸 膳食SFAs 主要来源于肉类、乳制品及棕榈油。研究表明,SFAs 摄入量增多可抑制低密度脂 蛋 白 胆 固 醇(low density lipoproteins cholesterol,LDL-C)受体活性、促进载脂蛋白产生,进而使血浆LDL-C 和总胆固醇(total cholesterol,TC)水平升高;同时可致凝血因子纤维蛋白原水平升高,进而激活凝血系统,最终导致CHD 等心血管疾病进展[4-5]。Meta 分析显示,将由SFAs 提供的能量从17%降到9%,心血管疾病发生风险降低17%[6]。基于此,膳食指南建议SFAs 摄入应低于每日总能量的10%,以有效预防CHD。膳食MUFAs 主要来源于橄榄油和菜籽油,其对心血管健康有益。摄入MUFAs 可诱导肝脏酰基辅酶A(胆固醇酰基转移酶)产生以及LDL-C 受体高表达,同时可抑制TC 合成,进而降低血浆TC 和LDL-C水平[7]。此外,还可改善胰岛素抵抗和葡萄糖代谢,维持机体血糖水平。作为全球公认的防治CHD 的最佳饮食模式,地中海饮食以脂肪酸提供人体33%~40% 的能量,其中MUFAs 供能高达16%~29%,而SFAs 仅 为8%[8],提 示MUFAs 对 维 护 心 血管健康的重要作用。Hammad 等[9]综合当前证据亦表明,用MUFAs 提供人体20% 以上能量将有益于心血管健康。膳食PUFAs 亦有益于CHD 防治。研究表明,与PUFAs 摄入较低者相比,用PUFAs 提供人体10%~21% 的能量可将心血管疾病发生风险降低17%[10]。其中,ω-3 PUFAs 通过降低血浆LDL-C及三酰甘油(triglyceride,TG)、升高高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoproteins cholesterol,HDL-C)水平改善机体脂质代谢,同时促进血小板聚集和血管扩张、抑制炎症和氧化应激反应,从而改善血管内皮功能,促进心血管健康[9]。2018 年,美国心脏协会建议每周摄入1 次或2 次深海鱼以补充ω-3 PUFAs,减少CHD 等心血管疾病发生风险[11]。而ω-6 PUFAs 通过改善脂质代谢及胰岛素抵抗延缓CHD 进程。一项包含13 个前瞻性队列研究的Meta 分析结果显示,ω-6 PUFAs 摄入量与CHD 发生及死亡风险呈线性负相关,与其摄入量最低组人群相比,最高组人群CHD发生风险降低15%,死亡风险降低21%[12]。此外,多项随机对照试验亦表明ω-6 PUFAs 摄入量增高可有效防治CHD[13]。
1.2 糖类 糖类主要来源于精制淀粉和谷物,不同食物来源的糖类对CHD 的影响不同。研究表明,与摄入谷物中的优质糖类相比,摄入精制淀粉中的糖类可致血浆TC、TG 水平升高,HDL-C 水平降低,对脂质代谢产生不利影响;并可刺激平滑肌细胞增殖,诱导炎症及氧化应激反应,进而导致CHD 的发生、发展[14]。研究显示,与摄取谷物中糖类最低组人群相比,最高组人群CHD 发生风险降低10%;而与摄取精制淀粉糖类最低组人群相比,最高组人群CHD 发生风险升高10%,且利用谷物代替精制淀粉中的糖类提供人体5%能量可将CHD 发生风险降低11%[15]。因此,建议公众食用谷物补充糖类以有效防治CHD。
1.3 产能营养素摄入建议 膳食指南建议,SFAs 摄入应低于每日总能量的10%,然而降低其摄入的同时需增加其他产能营养素的摄入以维持机体能量平衡。因此,替代营养素的选择尤为重要。目前,关于糖类代替SFAs 对CHD 影响的研究结果存在争议。有研究表明,用糖类代替SFAs 将使血浆HDL-C 水平降低,TG、TG/HDL-C 及TC/HDL-C 升高,从而导致CHD发生风险升高[16-17]。而Li 等[15]发现,用谷物中的糖类代替SFAs 提供5%能量可将CHD 发生风险降低9%;用精制淀粉中的糖类代替SFAs 对CHD 防治无益处。可见不同食物来源的糖类代替SFAs 会对CHD 产生不同影响,未来研究应充分考虑这一点并明确糖类代替SFAs 的最佳方案。目前证据表明,用MUFAs 和PUFAs 代替SFAs 有利于CHD 防治。用MUFAs 代替SFAs 提供9.5%能量可使血浆TC 水平降低8.4%,LDL-C 水平降低11.3%[18];用MUFAs 代替SFAs 提供5% 能量可将CHD 发生风险降低15%[15]。此外,当SFAs 提供的5%能量由PUFAs 代替时,CHD 发生风险降低25%[15],死亡风险降低26%[17]。一项Meta 分析亦显示,由PUFAs 代替SFAs 供能1%可将CHD 发生风险降低2%[19]。而用ω-6 PUFAs 代替SFAs 提供5%能量可有效降低血浆TC 及LDL-C 水平[18],并致CHD发生风险降低9%,死亡风险降低13%[12]。2017 年,美国心脏协会综合当前证据,建议公众减少SFAs 摄入量并用不饱和脂肪酸尤其是PUFAs 代替,以有效降低CHD 等心血管疾病发生风险[20]。
综上所述,减少SFAs 摄入并合理选择替代物种类和食物来源对改善CHD 进程至关重要。目前证据表明,用PUFAs 代替SFAs 供能是防治CHD 的最佳方案。然而,膳食指南并未明确SFAs 摄入量的下限及替代营养素的具体摄入量,未来研究应明确这一点并提供替代营养素的具体选择方案。
2 维生素对CHD 发生、发展的影响
2.1 抗氧化维生素 维生素A、维生素C、维生素E具有抗氧化应激作用,可有效抑制脂质过氧化及自由基损伤,防止氧化LDL 刺激单核细胞募集、巨噬细胞分化及泡沫细胞形成,进而避免冠状动脉血管壁增厚,亦可使血浆HDL-C 水平升高,TC[21]及C 反应蛋白[22]水平降低,改善脂质代谢及抑制炎症反应,最终延缓CHD 进程。研究显示,膳食增加维生素A、维生素C[23]、维生素E[23-24]摄入量可降低CHD 发生风险,揭示了抗氧化维生素对CHD 的一级预防作用,其亦与CHD 预后密切相关。Lee 等[25]经过22 年随访研究发现,膳食摄入维生素A、维生素C、维生素E 可降低心血管不良结局(包括心血管疾病死亡、非致命性心肌梗死及冠状动脉血运重建)发生风险。Zhao 等[26]研究表明,膳食增加维生素A、维生素C 摄入量可分别将心血管疾病死亡风险降低13%~17%及17%。维生素C亦可降低经皮冠状动脉介入治疗术后再狭窄的发生风险[27],是促进CHD 病人术后康复的重要营养素。有研究表明,抗氧化维生素只在某一摄入范围内发挥作用,若超过此范围额外摄入将达到血浆浓度饱和,不产生任何生理效应[26];而观察性数据显示膳食抗氧化维生素摄入量与心血管不良结局发生风险呈负相关[25]。目前证据表明,增加抗氧化维生素摄入不会对人体产生不良作用,甚至有益于心血管健康。因此,建议公众多食用富含抗氧化维生素的水果、蔬菜,尤其是浆果、柑橘类水果及浅色蔬菜,以有效防治CHD。
2.2 维生素B6、维生素B12及叶酸 同型半胱氨酸是蛋氨酸分解代谢过程的中间产物,当蛋氨酸代谢障碍时易致其水平升高。而维生素B6、维生素B12及叶酸是蛋氨酸代谢过程中重要的调节酶及辅助因子,可有效降低血液同型半胱氨酸水平,从而改善CHD 进程。Meta 分析显示,叶酸、维生素B6及维生素B12摄入量每增加250 mg/d、0.5 mg/d 及3 mg/d,可分别将CHD 发生风险降低21%、13%及3%[28]。此外,膳食增加维生素B6、维生素B12及叶酸摄入量亦可降低CHD 死亡风险[29]。Jayedi 等[28]根据随访时间进行亚组分析表明,当随访时间少于10 年时,维生素B6、维生素B12及叶酸摄入量与CHD 发生风险无关;而大于10 年时,其摄入量增加可显著降低CHD 发生风险。由此可见,长期增加维生素B6、维生素B12及叶酸摄入量可有效防治CHD。因此,建议公众摄入富含维生素B6、维生素B12的瘦肉、蛋、乳制品及富含叶酸的绿色蔬菜以延缓CHD 进展。
2.3 维生素D 维生素D 是一种前类固醇激素,其摄入量增加可致血浆HDL-C 水平升高,TG 水平降低;同时可调节组织基质金属蛋白酶等炎性细胞因子表达,产生抗炎效应,从而保护冠状动脉。Perna 等[30]对约10 000 名成年人进行6.5 年随访后发现,维生素D缺乏可致CHD 等心血管疾病发生风险升高27%。此外,维生素D 与心血管疾病传统危险因素高血压、糖尿病的发生、发展密切相关[31],摄入充足的维生素D 可有效改善机体血压、血糖水平。因此,公众应多摄入奶、蛋类食品以补充维生素D,但由于其在食物中的含量较低,膳食补充维生素D 的同时需增加日光照射,以满足机体对其的需要,有效预防CHD 等心血管疾病。
3 无机盐对CHD 发生、发展的影响
3.1 钙 前瞻性队列研究表明,增加膳食钙摄入量可降低CHD 发生及死亡风险[32-33],揭示了其对CHD 的保护作用,其可调节机体血压、血糖水平,并降低血浆TC 水平,改善脂质代谢。但摄入量过多则会造成血清钙浓度升高,进而导致血液凝固和血管钙化,对CHD 进展产生不利影响。研究发现,摄入钙过量将致心肌梗死发生风险增加24%[34],可见膳食钙对CHD 的保护作用存在适宜摄入范围。Wang 等[35]对11 项前瞻性队列研究进行Meta 分析发现,膳食钙摄入量与CHD 等心血管疾病死亡风险呈U 型关系,当钙摄入800 mg/d 时,心血管疾病死亡风险最低;而低于或高于800 mg/d 均与其风险升高相关。而另一前瞻性队列研究显示,钙摄入量为600~1 400 mg/d 时,心血管疾病死亡风险最低[36]。由此可见,膳食钙摄入充足但不过量才可有效防治CHD,对已摄入充足钙的个体来说,继续增加其摄入量反而会对心血管健康产生不利影响。但目前关于膳食钙适宜摄入量无一致结论,未来需要更多研究证实。
3.2 镁 膳食镁可改善脂质及葡萄糖代谢、抑制血栓形成,并拮抗钙摄入过量造成的血管钙化,从而延缓CHD 进程。日本一项前瞻性队列研究表明,膳食镁摄入量增加可降低男性CHD 发生风险[37];Fang 等[38-39]进行Meta 分析发现,与膳食镁摄入量最低组人群相比,最高组人群CHD 发生风险降低10%,女性镁摄入量增加100 mg/d,CHD 死亡风险降低25%;Chiuve 等[40]发现,与镁摄入量最低组人群相比,最高组人群致命性心肌梗死发生风险降低39%。然而,膳食镁对心血管疾病的防治作用存在适宜摄入范围,当镁摄入量为150~400 mg/d 时,心血管疾病发生风险最低[41];当镁摄入量为250 mg/d 时,缺血性心脏病死亡风险最低[42]。因此,公众应合理饮食,避免镁摄入不足及过量。
3.3 铁 膳食铁分为血红素铁和非血红素铁。血红素铁主要来源于红肉、内脏和血制品,具有促氧化特性,且生物利用度高,一经人体吸收即可通过促进LDL-C 氧化、加速机体炎症反应造成血管内皮功能障碍,进而导致CHD 发生、发展。Yang 等[43]发现,与血红素铁摄入量最低组人群相比,最高组人群CHD 发生风险升高31%;血红素铁摄入量增加1 mg/d,CHD 发生风险升高27%。这与另一项包含32 个前瞻性队列研究的Meta 分析结果一致[44]。可见控制血红素铁摄入量对延缓CHD 进程至关重要,但其适宜摄入量为多少,目前尚不清楚。
4 膳食纤维对CHD 发生、发展的影响
膳食纤维是不能被消化酶消化且不能被人体吸收利用的多糖。作为世界公认的健康饮食的重要组成部分,高膳食纤维在CHD 防治中发挥重要作用。其具有改善脂质代谢及抗感染作用,可显著降低血浆TC、LDL-C 及C 反应蛋白水平。剂量-反应关系显示,每天多摄入7 g 膳食纤维可将CHD 等心血管疾病发生风险降低9%;每天多摄入10 g 膳食纤维可将其死亡风险降低11%[45-46]。因此,建议公众多食用富含膳食纤维的谷物、豆类、蔬菜、水果等。
5 建议与展望
纵观目前膳食营养素与CHD 进展的相关研究,国外起步较早、研究较多且研究结果较成熟,但由于遗传、环境及饮食习惯等差异,其结果难以为我国人群CHD 防治提供针对性指导。因此,基于我国人群建立CHD 防治膳食策略刻不容缓。此外,目前对于某些膳食营养素(如PUFAs、钙、铁)适宜摄入量没有确凿证据,无法为公众提供定量的膳食指导。未来研究应填补这一领域的空白。值得注意的是,目前大部分研究为前瞻性队列研究,仅在基线时测量了研究对象膳食营养素摄入情况,而长期随访期间研究对象的饮食习惯可能发生改变,从而影响研究结果。未来研究应考虑这一问题并改进研究设计,以得到更加准确、有说服力的研究结果。
综上所述,未来需要基于我国人群进行设计严谨的研究,以明确影响我国居民CHD 进展的膳食营养素,并确定其摄入量适宜范围,从而为公众提供准确、定量的膳食建议,将CHD 防治关口前移。