膳食炎症指数与心脏代谢性疾病的研究进展

王佳馨，赵 倩，杨毅宁

（新疆医科大学第一附属医院，乌鲁木齐 830000）

提要： 基于基础和临床研究的证据证明炎症在动脉粥样硬化中起着根本作用，炎症因素与动脉粥样硬化（AS）的发生、发展以及斑块破裂有关，而后者是许多急性心血管不良事件的基础。目前，人们越来越关注用来预防心脏代谢性疾病和其他慢性疾病的饮食模式的抗炎特性。根据饮食的炎症特性对饮食进行评估可有助于研究饮食与心血管疾病之间的联系。2009 年膳食炎症指数（DII）被开发出来，用来估计整体食物模式的炎症潜力。该综述回顾了膳食炎症指数与心脏代谢性疾病间关系的研究进展。

心脏代谢性疾病包括从胰岛素抵抗到糖尿病前期、代谢综合征（metabolic syndrome，MetS）的临床可识别状态，最后发展为心血管疾病（cardiovascular disease，CVD）和2型糖尿病（type 2 diabetes，T2DM）［1］。这些疾病被归为同一大类，因为他们有许多共同的危险因素，如血脂异常、原发性高血压（高血压）和肥胖［2］。心血管疾病和2 型糖尿病都是导致死亡的主要原因，在全世界造成了巨大的医疗负担。目前研究表明，慢性低度炎症在2 型糖尿病、冠状动脉粥样硬化性心脏病（冠心病）、脑卒中等疾病的发生发展中发挥了重要作用，控制慢性低度炎症可能是防治这些慢性疾病的重要措施之一［3］。有研究表明，肥胖、体力活动的缺乏、不良的膳食习惯等不良生活方式可引起慢性低度炎症［4］。其中，饮食是慢性炎症的重要调节因子，膳食及其成分种类可能影响机体炎症状态。动脉粥样硬化在1999 年首次被认为是慢性低度炎症性疾病［5］。Hotmamisligil［6］在2006 年首先提出代谢性炎症（metabolicaly triggered inflammation，metaflammation）的概念，认为营养物质以及代谢过剩物质可以触发一种慢性低度的炎症反应，从而导致代谢性疾病的发生发展。调节饮食对控制慢性低度炎症、降低相关疾病发生风险具有重要意义。根据饮食的炎症特性对饮食进行评估可有助于研究饮食与心脏代谢性疾病中慢性炎症之间的联系，膳食炎症指数（diet inflammation index，DII）被开发出来。

1 膳食炎症指数概念

DII 是一种文献衍生的膳食工具，以估计整体食物模式的炎症潜力，由南卡罗来纳州大学的研究人员在癌症预防和控制项目中开发得来［7］。这是一种新的、经过验证的，可以量化饮食中的炎症潜力的工具，用来评估个体饮食结构中总体促炎及抗炎的特性，评估内容包含45 种膳食成分，其中9 种成分（能量、碳水化合物、蛋白质、总脂肪、胆固醇、饱和脂肪酸、反式脂肪酸、铁和维生素B12）具有促炎特性，另外36 种成分具有抗炎特性，通过膳食调查计算这45 种膳食成分的摄入量，最后整合单个膳食成分来评估整体饮食的炎症潜能。每一种成分都会升高或降低总体炎症评分。用来评价炎症指数的标志物共分6 种，若一种食物能显著提高白细胞介素（interleukin，IL）-1β、IL-6、肿瘤坏死因子-α（tumor necrosis factor-α，TNF-α）和C 反应蛋白（C-reactive protein，CRP）浓度，或降低IL-4 和IL-10 浓度，则赋予“+1”评分，相反则赋予“－1”评分，如果膳食成分没有使机体炎症标志物发生变化，则认为膳食成分不具有炎性特征，赋予“0”评分。最终评价饮食结构中总体炎症指数，正值代表膳食的促炎倾向，负值代表膳食的抗炎倾向，0 代表既不促炎也不抗炎。促炎性饮食即指整体饮食结构的DII 评分大于零，反之为抗炎性饮食。如果饮食中促炎成分越多，如富含饱和脂肪酸和碳水化合物，其DII 越高。相反，如果抗炎成分越多，如绿色蔬菜、水果、全麦、海鱼等，其DII 指数越低。

2 膳食炎症指数与心脏代谢性疾病

代谢性炎症是一种低度的慢性无菌炎症状态，由高营养摄入维持，改变了代谢细胞、组织和器官的炎症环境。代谢性炎症的概念是在对动物模型进行过量喂养的影响的研究中提出的，在高营养摄入条件下，低度生理性炎症的增加是胰岛素抵抗发生的关键因素，其结果是炎症反应增加，影响多种器官（如脂肪组织、肝脏、胰腺、肌肉和大脑）的炎症状态［6］。膳食及其成分种类可升高或降低慢性低度炎症水平，其中，全谷物、蔬菜水果、鱼类、维生素或抗氧化剂类及多不饱和脂肪酸（polyunsaturated fatty acids，PUFA）等均具有明显的抗炎作用，可明显降低血液循环中炎症标志物浓度，改善慢性低度炎症状态，而膳食中的反式脂肪酸（trans fatty acids，TFA）、饱和脂肪酸（saturated fatty acids，SFA）等则具有促炎作用，能明显升高血液循环中CRP、IL-6 等炎症标志物浓度［8］。炎症作为许多慢性疾病的病理生理过程中的一种机制，在疾病的发生、发展中具有重要作用。在这种情况下，饮食是一种可调节的因素，可能发挥强大的促炎或抗炎作用。来自西班牙的两个大型前瞻性研究证明，炎症机制与不健康的饮食和过早死亡有关，有荟萃分析表明，与最高和最低的DII 类别相比，全因病死率的风险增加了23%，证实了促炎饮食与更高的全因死亡呈正相关［12］。膳食炎症指数近年已被大量应用于临床研究中，目前研究疾病以癌症居多，研究热点为心血管方向［13］。目前，人们越来越关注用来预防心脏代谢疾病的饮食模式的抗炎特性［14］。

2.1 膳食炎症指数和冠状动脉疾病

有证据表明，饮食与炎症调节（C 反应蛋白和其他促炎细胞因子）之间存在关联［9］。鉴于炎症在动脉粥样硬化中的重要作用及其潜在的饮食调节作用，根据饮食的炎症特性对饮食进行分类，可以提供有关饮食，炎症和冠状动脉疾病（coronary vascular disease，CVD）之间联系的重要信息。

最近一项研究认为，较高的DII 评分与较高的心肌梗死（myocardial infarction，MI）风险呈正相关，但与其他类型的心血管疾病（如脑卒中和缺血性心脏病）无关［10］。但是，值得注意的是，这些分析的研究样本量很少，因此对结果的解释应慎重。在这些综述之后发表的研究也报道了DII评分和CVD风险［11］及CVD病死率［8］之间有显著的直接关联。

西班牙的SUN 队列研究是迄今为止研究DII 与CVD发病率之间关系的最大研究。据报道，与最低的四分位数相比，在DII 得分最高的四分位数参与者中，CVD 风险大约是其2 倍［12］。报道DII 与心血管疾病病死率相关的最大研究是在美国的一个多民族队列中进行的National Health and Nutrition Examination Survey Ⅲfollow-up study（n=150405），该研究表明，通过多因素Cox 回归模型，调整年龄、种族、糖尿病状况、高血压、体力活动、体质量指数、贫困指数和吸烟等相关危险因素，较高的DII 得分（即较高促炎的饮食）与病死率之间存在正相关关系，通过比较DII 得分最高与最低的三分位数，DII 得分与心血管疾病死率（HR：1.46，95%CI 1.18～1.81，P=0.0006）呈正相关［13］。有学者提出了几种可能的机制来解释促炎饮食对心血管病风险和病死率的潜在影响，如促炎饮食可增加炎症细胞因子水平，如TNF-α 和IL-1 浓度，随后可能通过增加细胞黏附分子（如钙黏素）的表达来吸引和诱导炎性细胞迁移至血管组织［14］或介导白细胞与血管内皮细胞的黏附［15］。

2.2 膳食炎症指数与代谢综合征

在2018 年进行的最新荟萃分析中［16］，有5 项研究涉及DII 与MetS 间的关系。总体综合相对风险（HR=1.01）不显著。然而，在报告DII 与MetS 之间无相关性的研究中，一些研究报告了DII 与MetS 组分之间的显著关联。

来自法国的一项前瞻性队列研究表明，DII 评分越高，MetS 发生风险越高，其中，与血压、三酰甘油呈正相关，与高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein cholesterol，HDL-C）呈负相关［15］。在对美国成年人进行的一项DII 与心血管代谢危险因素的关系的研究中显示，多变量校正回归模型中，随着DII 的增加，MetS 及其组分、肥胖和CRP浓度升高的几率增加（P＜0.001）。在年龄、性别、种族、收入与贫困比调整模型中，这些和其他心血管疾病的危险因素，如三酰甘油/HDL-C 比、载脂蛋白（B）和糖化血红蛋白在DII 的四分位数上增加（均P＜0.001），而HDL-C 浓度下降（P＜0.001）。该研究表明MetS 及其成分、亚临床炎症和DII 之间存在关联［17］。美国一项关于成人膳食炎症指数与脂蛋白代谢、炎症和葡萄糖稳态的生物标志物之间关系的研究数据显示，较高的DII 分数反映出更具促炎性的饮食与潜在促动脉粥样硬化的脂蛋白谱有关，其特征是大量的极低密度脂蛋白（very low density lipoprotein，VLDL）、少量的低密度脂蛋白（low density lipoprotein，LDL）浓度增加，HDL 浓度减少（P＜0.001）。分析在DII 评分较高的人群中发现了一系列不良表型，包括较高的补体成分C3、CRP（P＜0.05），IL-6 和TNF-α 浓度，较高的白细胞计数和中性粒细胞与淋巴细胞之比以及较低的脂联素水平（P＜0.001）。在对潜在的混杂因素进行校正后，那些具有较高DII 评分的人群中MetS 发生的风险增加［18］。总之，习惯性摄入更促炎的饮食与不良的脂蛋白和炎症性状以及增加的MetS 风险有关。

2.3 膳食炎症指数与肥胖

一项在巴基斯坦进行的研究发现DII 评分与体质量、BMI、腰臀比和体脂百分比之间存在显著的正相关［19］；另一项在伊朗进行的研究发现促炎性饮食与BMI、腕围、颈围、腰围、头围存在显著的正相关［20］。

2.4 膳食炎症指数和2 型糖尿病

美国进行的一项前瞻性病例对照研究中，2 型糖尿病病例组的IL-6 基线浓度约为对照组1.45 倍，病例组CRP浓度约为对照组2.65 倍，病例组IL-6 和CRP 基线浓度显著高于对照组。在校正了体质量指数、糖尿病家族史、吸烟史、饮酒史等因素后，仍存在正相关关系，因此得出结论，血浆CRP、IL-6 浓度升高可作为预测2 型糖尿病发生、发展的指标［21］。来自墨西哥的Denova-Gutiérrez 等［22］进行的一项病例对照研究调查了人群（n=1 174）中DII 和2 型糖尿病之间的关系，研究表明DII 得分高，饮食的促炎作用显著，与2型糖尿病的风险显著正相关。在伊朗进行的一项病例对照研究发现，与食用更多抗炎饮食的受试者相比，食用更多促炎性饮食的受试者患糖尿病前期的风险更高［23］。

以上研究表明，在成年人中促炎饮食与心血管疾病及其相关病死率增加显著正相关；总之，减少饮食炎症对降低心血管疾病风险及其相关病死率存在潜在益处。

3 膳食炎症指数在指导心血管患者膳食营养中的应用及展望

综上所述，尽管目前我国居民饮食结构较前有所改善，但与饮食因素相关的心脏代谢性疾病负担仍然很高，这突出了中国需要公共卫生营养战略来改善饮食结构。DII 与慢性炎症的发生、发展及心血管疾病的发生、发展有一定的相关性，目前研究提示，摄入高DII 评分的膳食可能会通过促进慢性炎症的发生从而增加心血管疾病的患病风险，并且会使心血管疾病患者的预后变差；而低DII评分的饮食能延缓慢性炎症的发生从而延缓心血管疾病的进展。因此，调整饮食结构，减少促炎膳食的摄入、增加抗炎膳食的摄入对于预防和辅助治疗心血管疾病具有一定的意义。