膳食蛋白质摄入与2型糖尿病关系的病例对照研究

汪丽娜 杨晨 何一锴 姜红 刘燕 晏妮

摘要：目的：探讨膳食蛋白质与2型糖尿病（T2DM）之间的相关关系。方法：采用年龄与性别匹配的病例对照研究，在西安市某社区招募符合纳入标准的T2DM患者288例和对照552例。采用膳食频率调查表，根据食物摄入频率及数量计算膳食蛋白质攝入量和供能比。通过健康危险因素问卷收集研究对象人口学、生活方式、疾病史等基本信息。采用单因素统计方法和多因素Logistic回归模型探究膳食蛋白质与成人T2DM的相关性。结果：参与者的平均年龄为620±98岁，膳食总能量和蛋白质日均摄入量分别为（2 2043±8525）kcal/d、（817±381）g/d。在总人群中，校正高血压、血脂异常等混杂因素后，总蛋白及动物蛋白供能比最高分位组T2DM罹患风险是最低组的192倍。动物蛋白与女性T2DM风险的比值比为233，而与男性T2DM无关。植物蛋白与T2DM无显著相关性。结论：膳食总蛋白，尤其是动物蛋白与T2DM罹患风险正相关，植物蛋白与T2DM没有显著关联性。在糖尿病防治中应考虑饮食蛋白质的比例及种类。

关键词：膳食蛋白质;2型糖尿病;动物蛋白;植物蛋白

2型糖尿病（T2DM）识别T2DM的危险因素对降低其患病风险和疾病负担具有重要意义[13]。膳食营养在T2DM进程中发挥重要作用，研究显示，饮食蛋白质作为葡萄糖稳态的重要调节因子，通过刺激胰岛素和胰高血糖素分泌，调节胰岛素抵抗和葡萄糖稳态，并最终影响T2DM的发生[46]。目前膳食蛋白摄入与T2DM关系的结论尚不一致，国外研究表明，蛋白质摄入量的增加与T2DM呈正相关[78]，国内的研究数据较少，且国民饮食特点与西方人群有着巨大差别。因此，本研究通过性别与年龄匹配的病例对照研究进一步探讨我国人群膳食蛋白质摄入和种类与T2DM之间的相关关系，为T2DM的防治提供新思路。

1对象与方法

11研究对象

本研究是以社区为基础的病例对照研究，于2018年7—12月在西安市某社区招募已确诊的288例T2DM患者为病例组。根据性别、年龄1∶2匹配，同期在该社区招募非糖尿病者552例。病例组研究对象纳入标准：（1）年龄≥18周岁;（2）病例组符合1999年世界卫生组织T2DM诊断标准之一：空腹血糖（FPG）≥70 mmol/L;糖耐量2h血糖（OGTT 2 h PG）≥111 mmol/L;接受过胰岛素等糖尿病治疗;（3）无特殊饮食要求、肝肾疾病、胃肠道疾病、精神疾病、妊娠期或哺乳期女性以及服用营养补充剂者。对照组除不患T2DM外纳入标准与病例组相同。所有研究对象均签订研究知情同意书。本研究由西安交通大学医学部伦理委员会批准实施。

12调查设计

121膳食蛋白质摄入调查采用半定量食物频率问卷收集膳食数据。该问卷涉及粮谷类、蔬菜类及其制品、豆类及豆类制品、菌藻及坚果类、水果类、动物性食物、饮料类、调味品及辅食等10大类89种食物条目，基本涵盖西安市居民日常食物类别。食用油以家庭为单位进行调查，其余食物摄入量均以个体为单位，季节性食物同时记录食用的月份数和总摄入量。以《中国食物成分表》为基准，通过各种食物的摄入周期和频率（次数/每年、每月、每周）及平均每次食用量（g）计算膳食总蛋白、动物蛋白和植物蛋白的日均摄入量，通过能量折算系数获得膳食蛋白质供能比（%E）。调查员使用标准化的食物图谱以确保食用量估计的准确性。

122一般人口学调查调查员经专业化培训并合格后，以面对面访谈的方式开展问卷调查。采用健康危险因素问卷收集研究对象基本信息，包括社会人口学情况（性别、年龄、民族、婚姻状况、文化程度、退休前职业）、生活方式和个人嗜好（吸烟、饮酒、饮茶、体育锻炼等）、疾病史（高血压和血脂异常）等。本研究中，吸烟被定义为：累计抽烟数不少于5包;规律性饮酒：连续6个月每周饮酒;规律性锻炼指每月至少运动1次。

123体格检查体格检查包括身高和体重，各指标均测量3次，取其平均值。体重指数（body mass index，BMI）=体重（kg）/[身高（m）]2，采用《中国成人超重和肥胖症预防控制指南》[9]的分类标准：BMI<185为体重过低、185≤BMI<240为体重正常、240≤BMI<280为超重、BMI≥280为肥胖。

13质量控制

调查开始前，调查负责人制定可行调查方案和问卷，且问卷经预调查修订后实施。所有参加研究人员均通过系统专业培训和考核，掌握标准化调查操作流程，利用统一设备和统一方案实施调查。调查现场开展动态监测工作，设置专业质控人员核查、修正、补充调查问卷和体检结果。

14统计学分析

使用Epidata 30 建立数据库，双录入并进行一致性核对。运用SPSS 180 软件进行统计分析。采用ShapiroWilk检验计量资料正态性，服从正态分布的数据以±s表示，组间比较采用t检验或方差分析;非正态资料转换成分类资料后以频数或构成比（%）表示。将膳食总蛋白、动物蛋白和植物蛋白供能比三分位分组，由低至高组别分别用Q1、Q2、Q3组表示。χ2检验进行病例组和对照组以及膳食总蛋白质供能比影响因素的单因素分析，将单变量分析中有统计学意义的因素作为多因素Logistic回归模型的校正因素，计算可疑危险因素的比值比（OR）及其 95%可信区间（95%CI）。P<005（双侧）为差异有统计学意义。

2结果与分析

21研究对象基本情况

共募集到符合条件的T2DM患者288例，其中男性182例（632%），年龄为30～87岁，平均年龄为619±99岁;非糖尿病者552例，其中男性352例（638%），平均年龄为620±97岁，最小年龄28岁，最大87岁。两组在年龄和性别构成上的差异无统计学意义。病例组与对照组相比，婚姻状况、文化程度、退休前职业和饮酒习惯的差异无统计学意义，BMI分布、吸烟史和体育锻炼差异均有统计学意义（P<005）（表1），糖尿病患者患有高血压（127例，441%）和血脂异常（42例，146%）的比例较非糖尿病者高（P<001）。

22膳食总蛋白质影响因素

该社区被调查对象的膳食总能量和总蛋白质日均摄入量分别为（2 2043±8525）kcal、（817±381）g/d。总体碳水化合物、脂肪和蛋白质供能比分别为569%±291%、291%±87%、146%±25%。单因素分析结果显示，文化程度、退休前职业、饮酒、高血压和血脂异常与研究对象膳食总蛋白质供能比相关（P<005（表2）。

23膳食总蛋白质与T2DM的关联

未调整其他危险因子的混杂效应时，膳食总蛋白质与T2DM的粗OR值为203（95% CI：142～289）。考虑到混杂因素对膳食蛋白质供能比与糖尿病关联真实性的潜在影响，将单因素分析中与膳食总蛋白质供能比有关的糖尿病危险因素（高血压和血脂异常）作为校正因素，是否患有糖尿病为因变量，进行多因素回归分析。结果显示，以Q1组为参照，Q2组OR值为139（95% CI：096～202）（表3），Q3组调查对象患糖尿病的风险是Q1组的192倍（95% CI：134～277）。进一步调整生活方式、膳食能量和BMI后，T2DM风险与总蛋白质摄入的增加仍然保持正相关。

24不同蛋白质来源与T2DM关联的性别亚组分析

校正了吸烟、饮酒、饮茶、体育锻炼、高血压、血脂异常、膳食总能量和BMI后，在总人群中，以动物蛋白供能比的最低三分位作为参照组，Q3组有较高的T2DM风险（OR=152，95%CI：105～220）（表4），然而这种关系只存在于女性群体中（OR=233，95%CI：126～433）。植物蛋白与T2DM没有显著关联。

3讨论

本研究发现，调整T2DM和膳食危险因素后，与最低分位蛋白质摄入相比，研究人群总蛋白质和动物蛋白质摄入与T2DM罹患风险正相关，植物蛋白质与T2DM没有显著关联性。动物蛋白质对T2DM的危害作用仅表现在女性群体中，对男性T2DM罹患风险无影响。该结果提示合理调配饮食蛋白质的比例及种类对于糖尿病的防治具有重要意义。

目前越来越多的流行病学研究证明，膳食总蛋白质摄入过高与T2DM正相关，尽管在短期干预实验中，高蛋白饮食因其促胰岛素作用而被认为是糖尿病的潜在治疗策略。一项针对广州市社区8 254名中老年人的现况调查显示，与最低分位蛋白质摄入相比，T2DM发病风险在最高分位蛋白质组升高58%（95%CI：125～202）[10]。中国东北地区大型横断面调查发现[11]，T2DM发病率随总蛋白质摄入量增加而升高（OR=213，95%CI：118～381），动物蛋白对T2DM的危害作用更显著（OR=227，95%CI：185～435），这与我们的研究结论一致。本研究校正潜在混杂因素后，蛋白质摄入与T2DM之间的相关性依然显著，暗示着蛋白质本身的作用不可忽视，限制膳食蛋白摄入可潜在地应用于T2DM预防。最近一项前瞻性研究的荟萃分析表明，膳食总蛋白质供能比每增加5%，糖尿病发病风险将升高9%（95%CI：104～113）[12]。此外，Tian等[13]的Meta分析也支持了我们在调查人群中发现的总蛋白质和动物蛋白质与T2DM风险呈现正相关的结论。本研究强调了考虑饮食蛋白质摄入量用于预防T2DM的重要性。

关于植物蛋白与T2DM关系的研究结果尚存争议。本研究调整协变量后，在男性和女性群体中均未发现植物蛋白与T2DM的显著关联。这与中国东北地区的调查结果[11]一致。在欧洲癌症与营养（EPIC）病例队列研究中，研究者除发现膳食总蛋白质和动物蛋白与T2DM正相关外，植物蛋白与T2DM并无显著关系（HR=104，95%CI：093～116）[7]。美国护士队列和卫生保健随访研究也得到相同的结论。这提示膳食总蛋白质和T2DM风险很大程度上可以用动物蛋白解释。相反，Malik等[8]对美国队列随访数据的荟萃分析表明，蔬菜来源的蛋白质对糖尿病有保护作用（HR=091，95%CI：084～098）。這种差异可能是由于不同研究人群的植物蛋白来源不同所造成的，在Malik等[8]的研究中，植物蛋白主要来源于坚果和豆类，而本研究则主要来源于大米、杂粮和蔬菜等高血糖负荷食物，这种食物在既往研究中被认为会增加T2DM风险。此外，与EPIC研究结论相似，本研究发现，动物蛋白对T2DM的危害作用有性别差异，其显著升高女性T2DM风险，而对男性T2DM无影响，膳食、生活方式和T2DM发生机制的性别差异可能是导致该结果产生的诱因。据报道，女性在绝经后血清雌激素水平急剧下降时更易患糖尿病[14]。本研究中，大多数女性处于绝经后和T2DM易感期，这可能加剧了动物蛋白摄入对T2DM的影响，进而导致动物蛋白与T2DM关系的性别差异。

近年来，越来越多的研究揭示了蛋白质对人体代谢组学的影响，但高蛋白质摄入对T2DM风险的潜在生物学机制尚无定论，可能与蛋白质的食物来源、食物中伴随的其他营养素以及氨基酸组成的变化有关。饮食蛋白作为葡萄糖稳态的重要调节因子，通过刺激胰岛素和胰高血糖素分泌，促进胰岛素抵抗和增加糖异生，并最终产生T2DM[4，15]。Weickert等[16]研究发现，与低蛋白高纤维饮食相比，等能高蛋白饮食在6周后降低了胰岛素敏感性，对葡萄糖稳态有负面影响。血浆高浓度氨基酸水平可直接抑制肌肉葡萄糖转运及葡萄糖磷酸化，同时激活mTOR信号转导通路调节外周胰岛素敏感性[5，17]。这些证据支持了本研究结论。在代谢组学研究中，亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸和酪氨酸在T2DM的发病机制中起关键作用[18]，可视为糖尿病发生的预测因子，如亮氨酸与T2DM的风险比为366（95%CI：161～829）[19]，这些支链氨基酸和酪氨酸主要存在于动物蛋白中[20]。上述生物学效应可能解释了总蛋白和动物蛋白与T2DM正相关以及动物蛋白与植物蛋白的不同影响。

本研究病例組和对照组在性别、年龄、婚姻状况、文化程度和职业因素的差异均无统计学意义，人口统计学资料均衡可比;研究考虑到能量摄入的个体差异，使用膳食蛋白质供能比代表其相对摄入量。尽管我们在整个膳食调查中已有严格的质量控制，本研究仍存在以下缺陷：（1）膳食调查采用半定量食物频率问卷，膳食摄入调查结果可能存在偏倚;（2）虽然我们对一些潜在的混淆因素进行了调整，但不能排除残留混淆的可能性;（3）病例对照研究在人群中进行病因假设验证的力度不足，研究只能说明膳食蛋白质供能比与T2DM正相关，有必要进行长期的纵向研究。

综上所述，本研究通过病例对照研究发现，膳食总蛋白和动物蛋白质可能是T2DM的独立危险因素，植物蛋白对T2DM罹患无影响。鉴于T2DM发病率在我国迅速增长的严峻势态，建议在T2DM防治工作中，限制膳食蛋白质的摄入比例和种类，特别是动物蛋白。同时，期待今后有更多的前瞻性研究和干预实验来证实膳食蛋白与T2DM的关系。◇

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