中国人群咖啡日饮用量的风险受益分析

申嘉澍 ，李麟宛

(1.北京大学公共卫生学院，北京 100000；2.北京大学城市与环境学院，北京 100000)

0 引言

咖啡是全球最受欢迎的饮料之一[1,2]。中国每年人均消费咖啡0.8公斤，该值每年增长约4.1%[3]。目前，咖啡对人类健康结局的效应在多项研究间尚不一致[4-7]。咖啡中的咖啡因、绿原酸等物质可以降低糖尿病发病风险[5,8]，但是，咖啡亦含有2A级致癌物丙烯酰胺，会增加人类多种癌症风险[9-11]。已有报道估计了咖啡对健康的总体影响，并提供了建议的饮用量，即每天3-5杯总体上是安全的，对健康有益[12,13]，但并没有定性评估来验证该假设的有效性。本文采用风险-受益分析方法研究评估中国人群每日饮用4杯咖啡对健康的影响。

1 资料与方法

1.1 研究人群

本研究采用中国营养与健康调查2015年人群调查结果，该调查是对中国人群的代表性随机抽样样本的统计结果，是一项正在进行的以家庭为基础的研究，其中包括9轮数据收集中的多个年龄组。中国营养与健康调查在九个省份(辽宁，江苏，山东，河南，湖北，湖南，广西，贵州和黑龙江)采用多级随机群集设计。在每个省内，选择两个城市(一大一小，通常是省会和低收入城市)和四个县(按收入分层：一个高收入，一个低收入和两个中等收入)。在城市中，随机选择两个城市和两个郊区社区。在县内，随机选择首都和三个农村的一个社区。然后选择每个社区20个家庭参与。本文采用的调查数据为调查对象“是否喝咖啡”及“平均每日饮用几杯咖啡”。

1.2 健康结局的选择

已有的人体咖啡摄入量与慢性病风险之间的关系仅限于观察性研究，由于潜在的残留混杂以及反向因果关系，无法进行因果关系的推断[15]。为了深入了解咖啡饮用量与人体健康关联的机制，本文采用的健康结局来自系统评价和前瞻性人群研究，这些研究明确表明了咖啡对健康的剂量反应。其中，有益作用包括降低与心血管疾病、2型糖尿病和子宫内膜癌(女性)相关的风险，有害作用是诱发子宫内膜癌(女性)和黑色素瘤(男性)[16-18]。

1.3 模型假设

咖啡饮用情况主要基于已有报道，这些报道推测适度摄入咖啡(即每天3到5杯)总体上是安全的，甚至更可能有益于健康。因此，研究假设每人每天饮用咖啡量为4杯。人群队列执行过程如下：

(1)在推荐的饮用方案中，每人每天应至少喝4杯咖啡(1杯=250g)。

(2)在当前情况下，每天喝4杯以上的人将继续保持当前的饮用水平。

同时，我们假设咖啡饮用量的增加不会引起人群的其他饮食变化(如减少含糖饮料的摄入量)。

1.4 评估方法

为定量评估饮用咖啡人群的受益与风险，研究拟以统一的伤残调整寿命年(DALY)为衡量标准。其计算方法为：

其中，Peffect为某结局的个体在当年的发病概率，与咖啡摄入存在剂量反应关系。Precovery为个体在当年某种疾病康复的概率，本研究中认为其为0，即患病后无法恢复。Pdiet为个体在当年死于该疾病的概率，本研究中认为其为0，即患病后不发生死亡，只发生健康质量下降。w为失能调整权重，即由于患病导致的健康质量的下降(不同结局w的分别是：心脑血管疾病-0.72；糖尿病-0.59；子宫内膜癌-0.71；黑色素瘤-0.71[19-21])。LE为期望寿命。CA为当前年龄。

在确定了风险受益结局的评估方法后，研究将在推荐咖啡摄入量的假设情境下与当前咖啡饮用量的实际情境下，分别针对每一个研究个体计算DALY。每一种研究情境下的DALY之和即为该情境下所有个体的DALY汇总相加。研究结果的受益与风险评估结局实则是假设情境下的咖啡推荐饮用量与当前咖啡实际饮用量的DALY差值。其计算式如下：

若△DALY为负，意味着推荐饮用量的假设情境下人群健康水平更好，也即该推荐量水平有益于提升当前人群健康。

根据既有的系统综述，我们得到了不同结局的剂量反应关系，如表1、表2、表3所示。已知，1杯咖啡(250g)含15.9ug丙烯酰胺[22]。风险结局与丙烯酰胺的摄入量有关，其RR值可由公式(3)(4)计算得到。

表1 咖啡对心血管疾病的剂量反应关系

表2 咖啡对糖尿病的剂量反应关系

表3 咖啡对子宫内膜癌(受益部分)的剂量反应关系

表4 CHNS研究人群咖啡饮用情况

表5 人群中不同健康结局的发病率

表6 假设情境(4杯/天)下不同性别DALY变化

依据公式(3)计算咖啡饮用量与子宫内膜癌(风险部分)的RR值：

其中，为每日摄入的丙烯酰胺总量(单位：μg)。

依据公式(4)计算咖啡饮用量与黑色素瘤的RR值：

其中，为每日摄入的丙烯酰胺总量(单位：μg)。

2 结果

2.1 当前咖啡日平均饮用量分布

中国代表人群的咖啡饮用情况如表4所示。大部分居民的日均饮用量为0杯/天。男女性的咖啡饮用习惯没有差异。各年龄组中25-50岁组为咖啡饮用最多的组，其次为50-75岁组。咖啡消费人群中，日均咖啡饮用以1杯为主。

2.2 人群中不同健康结局的发病率

基于人群队列进行统计，表5列出了各种待研究结局的发病率。发病率数据由中国人群疾病的公开数据获得，发病概率由发病率和相对危险度计算得到。

2.3 假设情境(4杯/天)下咖啡摄入与DALY关联

在假设条件下，若人群个体达到咖啡饮用量4杯/天，不同性别的伤残调整寿命年如表6所示。相较于目前的人群咖啡摄入，男性、女性的总计伤残调整寿命年分别下降505.2年、499年，平均每名男性多增加0.014年 (0.010-0.017)健康寿命，女性多增加0.013年(0.006-0.019)健康寿命。总体而言，假设情境下的咖啡饮用量可以降低人群伤残调整寿命年1004.2年，其效应具有统计显著性(95%可信区间-1380至-595.4年)，平均每人多增加0.013年健康寿命年(95%CI：0.008-0.018)。

分年龄组的伤残调整寿命年变化如表7所示。在0～25岁组、25～50岁组、50～75岁组中，假设情境的咖啡饮用量对健康有益，会降低伤残调整寿命年，其中25～50岁组降低最多。但对于75岁以上组，假设情境的咖啡饮用量对健康有害，会增加伤残调整寿命年113.9年。

表7 假设情境(4杯/天)下不同年龄组DALY变化

3 讨论

这项研究结果表明，当咖啡的摄入量为每天4杯时，人群健康状况改善。这项研究存在以下局限性。首先，尽管本研究中的CHNS样本是中国最大的调查之一，但饮食差异导致中国喝咖啡的参与者样本量相对较小。此外，咖啡具有不同的类型，并且其中的化合物并不完全相同。这项研究中没有区分不同类型的咖啡。最后，队列人群使用不同尺寸的杯子来测量咖啡消耗量，尽管研究中统一了1杯咖啡的质量(250克)，但仍然可能存在摄入总量的估算偏差。

我们的研究证实了此前的推测，适度饮用咖啡是安全和有益的，不会危害人体健康。预期寿命的延长可能因为咖啡中的物质可以保护摄入者免受心血管疾病和2型糖尿病这两种慢性疾病的影响。在中国，大多数人不喝咖啡。鉴于心血管疾病和2型糖尿病的高发病率[23]，我们推荐有条件的成年人根据最佳摄入量每天饮用咖啡。