编者按:
超加工食品(UPF)可能通过促进能量过量摄入和脂肪蓄积、诱导慢性低度炎症、扰乱糖脂代谢,或影响血压和肠道微生态等多条路径参与心血管疾病发生,但不同机制的相对贡献尚不明确。近期一项发表在JACC: Advances杂志的研究结果表明[1],中心性肥胖、全身性炎症是超加工食品摄入与心血管疾病之间的关键潜在中介。腰高比为最主要中介,IL-6炎症通路贡献相对更小。并行中介模型中二者分别占总效应 38%、9%,合计中介 47%。提示超加工食品相关心血管风险,是肥胖、炎症多条互相交织通路共同介导,而非单一心血管代谢机制。
超加工食品与心血管风险:尚待厘清的生物学机制
UPFs通常是采用工业配方生产、经历多重加工,并加入香料、色素、乳化剂或其他改善口感和储存性能成分的食品。典型食品包括软饮料、包装甜咸零食、糖果、冰淇淋、工业化面包和糕点、早餐谷物以及重组肉制品等。此类食品往往具有高适口性、低饱腹感、即食和易储存等特点。在美国,UPF已贡献成年人每日总能量摄入的一半以上,其长期健康影响具有重要公共卫生意义。
既往研究表明,较高UPF摄入与心血管疾病、冠心病及心血管死亡风险升高相关。多种族动脉粥样硬化研究(MESA)的分析显示,每日每增加1份UPF,心血管疾病发生风险约升高5%;最高摄入五分位人群的风险较最低五分位高67%。但这种关联可能涉及多种彼此重叠的机制,包括能量过剩、中心性脂肪蓄积、胰岛素抵抗、高血压、脂质异常、肠道菌群改变、氧化应激和系统性炎症。因此,本研究的重点并非再次验证UPF是否与心血管疾病相关,而是分析哪些生物学因素可能位于二者之间。
MESA是一项以人群为基础的前瞻性队列研究,最初纳入6814例45~84岁、基线无临床心血管疾病的男性和女性,受试者来自美国6个地区。本次分析纳入其中6531例,使用2000~2002年第一次检查时获得的饮食暴露、候选中介因素及协变量数据。研究通过包含120个条目的食物频率问卷评估摄入频率和份量,并由两名研究者依据Nova体系独立完成食品分类;各UPF条目的每日摄入份数相加后,构成参与者的UPF总摄入量。
研究定义的硬心血管结局包括非致死性心肌梗死、复苏成功的心脏骤停、冠心病死亡、非致死性卒中和卒中死亡。潜在事件通过随访检查、电话访谈、医疗记录和死亡证明获得,并由不知道研究影像结果的医生按照标准化程序独立判定。在中位16.7年、共92718人年的随访中,6531例受试者发生了809例心血管事件。
UPF摄入升高与中心性肥胖、炎症水平增加相关
研究首先按照UPF每日摄入量将参与者分为四组,各组平均摄入量依次为1.31、2.89、4.65和8.67份/日。高摄入者总体年龄较低、男性比例较高,并在种族或族裔、教育程度、收入、吸烟暴露及体力活动等方面与低摄入者存在差异。这说明,UPF摄入并非一种孤立的饮食行为,还与社会人口学特征和生活方式因素相关,研究者因此在后续模型中对这些变量进行了调整。
不同摄入组之间最明显的梯度变化出现在身体组成方面。从最低摄入四分位到最高四分位,平均体重由71.65 kg增至85.05 kg,腰围由94.17 cm增至102.19 cm,腰高比由0.57增至0.61,体脂量由24.42 kg增至29.50 kg,BMI则由26.89 kg/m²增至29.72 kg/m²。炎症指标也呈总体不利趋势:高摄入组的白细胞介素-6(IL-6)、C反应蛋白、可溶性IL-2受体和肿瘤坏死因子受体相关指标普遍较高。此外,高UPF摄入还伴随较低的高密度脂蛋白胆固醇和较高的脂蛋白胰岛素抵抗评分。
在调整年龄、性别、种族或族裔、教育、收入、吸烟、体力活动和总能量摄入后,每日每增加1份UPF,腰围平均增加1.104 cm,腰高比增加0.006,体脂量增加0.786 kg,BMI增加0.395 kg/m²,IL-6浓度增加0.038 pg/ml;高密度脂蛋白胆固醇则下降0.256 mg/dl。其他身体组成和炎症指标的关联方向基本一致。相比之下,血压、低密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、总胆固醇、氧化低密度脂蛋白、空腹血糖和血清胰岛素均未显示稳定关联。
这些基线关联为中介因素的选择提供了依据。研究者将腰高比确定为主要肥胖指标,因为它能较好反映腹部脂肪堆积,并可在不同人群中稳定预测心血管代谢风险;IL-6则被选为主要炎症指标。BMI、腰围、体脂量、C反应蛋白、可溶性IL-2受体、肿瘤坏死因子受体、高密度脂蛋白胆固醇及胰岛素抵抗指标被用于探索性分析。
中心性肥胖是UPF相关心血管风险的主要潜在中介
研究者采用广义结构方程模型(GSEM)评估不同指标的中介效应。在单中介模型中,腰高比的间接效应为β=0.012,95%CI:0.007~0.017,约解释UPF摄入与心血管疾病总关联的44%。将腰高比替换为其他身体组成指标后,结果保持一致:腰围的间接效应为0.014,体脂量和BMI的间接效应均为0.012,相应中介比例约为52%、46%和43%。
反事实中介分析,即通过比较不同UPF摄入水平下的假设情景,将总关联分解为经由中介因素产生的间接效应和不经由该中介因素产生的直接效应,也获得了相近结果,腰围、腰高比、体脂量和BMI分别解释约40%~50%的总效应,提示该发现并非由某一种身体测量方式或某一种统计模型所驱动。与其他候选因素相比,身体组成指标表现出最稳定、幅度也最大的中介效应,其中中心性肥胖可能是连接UPF摄入和心血管事件的主要潜在路径。
这一结果具有一定的生物学合理性。UPF通常具有较高适口性、较快进食速度、较低饱腹效应和较高能量密度,可能促进非自主性过量进食和长期正能量平衡,进而造成体重增加及腹部脂肪蓄积。中心性脂肪,特别是内脏脂肪,并非单纯的能量储存组织,而是具有活跃内分泌和免疫功能的代谢器官,可通过脂肪因子失衡、胰岛素抵抗、内皮功能障碍和促炎反应参与动脉粥样硬化过程。
IL-6同样表现出显著但幅度较小的中介作用。在单中介模型中,其间接效应为β=0.003,95%CI:0.001~0.006,约占总关联的13%。反事实分析得到的中介比例同样约为13%。相比之下,C反应蛋白的间接效应较弱,置信区间跨越零;可溶性IL-2受体和肿瘤坏死因子受体相关指标也未显示显著中介作用。这提示炎症相关通路可能并不均一,其中IL-6信号具有更突出的潜在作用。
为区分中心性肥胖和炎症的相对贡献,研究者将腰高比与IL-6同时纳入平行中介模型。结果显示,腰高比仍解释总关联的38%,IL-6独立解释9%,二者合计解释47%;联合间接效应为β=0.013,95%CI:0.008~0.018。纳入两项中介因素后,UPF摄入的剩余直接效应不再具有统计学显著性。腰高比与IL-6的相关系数为0.32,平均方差膨胀因子为1.2,未提示明显的多重共线性。
真实生理过程可能并非两条完全平行的路径。序列中介分析进一步发现,“UPF摄入增加—腰高比升高—IL-6升高—心血管事件”的连续间接效应为β=0.0016,95%CI:0.0004~0.0027。在纳入这一序列路径后,腰高比的独立间接效应仍然显著;独立于腰高比的剩余IL-6路径则减弱至β=0.001,95%CI:−0.0001~0.002,不再具有统计学显著性。
这一结果提示,部分UPF相关炎症可能位于脂肪蓄积的下游:UPF摄入促进中心性肥胖,而扩张的脂肪组织进一步释放促炎介质,最终参与心血管损伤。但平行模型中的IL-6仍显示独立中介效应,因此不能完全排除肥胖非依赖性炎症通路。例如,UPF中的精制碳水化合物、饱和脂肪、食品添加剂和加工相关化合物,可能通过激活先天免疫、改变肠道菌群和肠屏障功能以及增加氧化应激等途径促进炎症。不过,本研究并未直接测量这些机制,因此上述解释仍有待进一步验证。
其他候选中介因素的作用相对有限。高密度脂蛋白胆固醇在单中介GSEM中显示较小的间接效应,约解释9%的总关联,但在反事实分析中未达到统计学显著。血压、胰岛素抵抗以及其他血脂指标也未表现出明确的独立中介作用。这些因素可能处于因果链条的更下游,或者与肥胖所反映的生理改变存在较大重叠,因而未被纳入主要平行中介模型。
膳食指南常常聚焦营养素构成;本研究结果强调,食品加工程度本身就是心血管代谢健康的重要决定因素。减少超加工食品摄入,可通过减少中心性肥胖、减轻慢性炎症两大动脉粥样硬化驱动因素,带来心血管获益。临床角度:腰高比、IL6 可以辅助识别因膳食模式而心血管风险升高的人群,作为干预、监测潜在靶点。人群层面,优化食物环境,降低大众对超加工食品的依赖,对减轻心血管疾病疾病负担有重要价值。
研究优势与局限:中介关联不等于因果关系
本研究的主要优势在于使用了两种假设和效应尺度不同的中介分析方法,并获得方向和量级基本一致的结果。将UPF摄入改为占每日总食物份数的比例、剔除分类可能存在歧义或贡献较低的食品条目、将中介指标标准化、加入总能量摄入,或以腰围、BMI和体脂量替代腰高比后,主要结论均未发生实质变化。大样本、多种族人群、较长随访、经过规范判定的心血管结局及经过验证的膳食问卷,也增强了研究的可靠性。
但这些结果必须在观察性研究框架内解释。UPF摄入主要由基线食物频率问卷评估,可能受到回忆偏倚、食品分类误差和摄入量估计误差的影响,也不能充分反映随后近17年中的饮食变化。腰高比、IL-6及其他候选指标同样主要在基线测量一次,研究因而无法直接观察“饮食改变—脂肪增加—炎症升高—心血管事件”的动态过程,也难以严格确定各因素的时间顺序。
中介分析还依赖暴露与中介、中介与结局以及暴露与结局之间不存在未测量混杂等较强假设。尽管模型控制了多项人口学、社会经济和生活方式因素,残余混杂仍无法排除。因此,间接效应和中介比例应被理解为特定模型假设下对总体统计关联的分解,而不是个体层面的确定性概率。“腰高比解释38%、IL-6解释9%”并不意味着某位个体的UPF相关风险中恰好有相同比例分别来自肥胖和炎症。
此外,纳入两项中介因素后剩余直接效应不再显著,也不能被解释为全部风险均已由腰高比和IL-6解释。总效应本身接近统计学显著性的边界,直接效应的置信区间也较宽。研究结果更适合被表述为:中心性肥胖和IL-6相关炎症可能解释UPF与心血管疾病关联的相当一部分,但其他营养、代谢、肠道及环境机制仍可能参与其中。
超加工食品摄入升高心血管疾病风险,该效应部分由中心性肥胖与全身性炎症介导。本研究揭示了超加工食品提升心血管疾病风险的内在机制,同时支持限制超加工食品摄入的饮食策略,以此降低心血管代谢风险。
参考文献1.JACC Adv. 2026 Sep 18:103247.doi: 10.1016/j.jacadv.2026.103247
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