肠道菌群支持性饮食对心力衰竭及死亡风险的长期随访研究：一项基于NHANES队列的炎症介导分析

《International Journal of Cardiology Cardiovascular Risk and Prevention》：Long-Term Follow-Up Study on the Impact of a Gut Microbiota-Supportive Diet on Heart Failure and Mortality Outcomes

本研究针对饮食调控肠道菌群影响心力衰竭（HF）风险及死亡率证据有限的问题，研究人员基于NHANES大数据开展DI-GM（肠道菌群饮食指数）主题研究，发现DI-GM≥5分与HF风险降低21-40%显著相关（OR 0.79-0.60），SII/CRP介导作用达26-32%，更高DI-GM（>4）可降低心血管死亡率29%（HR 0.71）和全因死亡率17%（HR 0.83），为通过饮食干预调节菌群-炎症轴防治心血管疾病提供新策略。

　　

在全球范围内，心血管疾病（CVD）始终是公共卫生领域的重大挑战，其导致的医疗负担持续加重。据统计，2007年至2017年间，全球与CVD相关的死亡人数增加了约21%，而预测表明，到2030年，CVD每年可能导致约2300万人死亡。心力衰竭（HF）作为一种慢性、进展性的心血管疾病，其特征是心脏功能受损和心内压力升高，通常被视为多种心血管疾病的终末阶段。

近年来，新兴证据表明，肠道菌群的多样性和微生物代谢物在心力衰竭的发生和发展中扮演着重要角色。从机制上讲，肠道菌群的改变可能通过破坏肠道屏障完整性、增加细菌移位和加剧炎症反应来影响心脏功能。因此，饮食干预作为调节肠道菌群的一种有前景的途径，可能为降低心力衰竭风险提供新的策略。尽管吸烟、高血压、肥胖、糖尿病和血脂异常等传统心血管危险因素对CVD的进展贡献巨大，但证据支持饮食改善是应对这些危险因素的有效预防措施。事实上，不良饮食习惯本身与约72%的CVD死亡率相关。此外，以较高植物性食物摄入和较低动物性食物消费为特征的植物性饮食模式，已被证明对心血管疾病甚至某些癌症具有保护作用。

为了具体评估饮食对肠道菌群的影响，研究人员开发了肠道菌群饮食指数（DI-GM），用于量化饮食对微生物健康的潜在影响。该指数通过对106项干预和纵向研究的系统回顾，确定了13种对肠道微生物生态系统具有一致“有益”（如发酵乳制品、膳食纤维）或“不利”（如红肉、加工肉类）影响的膳食成分。每位参与者根据其每种成分的摄入量是否处于更健康的一侧（即“有益”食物摄入量≥性别特异性中位数，或“不利”食物摄入量<>

然而，DI-GM与心力衰竭风险的关系、其对心血管相关死亡率和全因死亡率的影响，以及系统炎症的中介作用，仍未得到充分探索。因此，本研究旨在评估DI-GM与心力衰竭风险的关系，其对死亡率结局的影响，并探讨C反应蛋白（CRP）和系统免疫炎症指数（SII）是否介导了这些关联。

主要技术方法概述

本研究为一项前瞻性分析，数据来源于美国国家健康与营养 examination 调查（NHANES）数据库，共纳入23,835名年龄≥40岁、拥有完整24小时饮食回顾和CRP测量数据的参与者。DI-GM评分基于两次24小时饮食回顾计算，包含10种有益成分和4种不利成分。结局指标包括自我报告的医生诊断的心力衰竭以及通过与国家死亡指数链接获得的死亡率数据。炎症标志物包括高敏CRP和SII（计算方式为血小板计数×中性粒细胞计数/淋巴细胞计数）。统计分析采用了逻辑回归评估HF风险、限制性立方样条分析剂量反应关系、基于回归模型的mediation分析探讨SII和CRP的中介作用，以及Kaplan-Meier和Cox比例风险模型评估死亡率。所有分析均调整了人口统计学、生活方式、BMI和合并症等混杂因素。

研究结果

3.1. 研究参与者的基线特征

在23,835名参与者中，1,111名被诊断为心力衰竭。与无心衰的参与者相比，心衰患者年龄显著更大，平均BMI更高，教育水平和贫困收入比（PIR）更低，已婚或与伴侣同居的比例更低，非饮酒者比例更高，体力活动更少，合并症发生率显著更高。最重要的是，心衰患者的DI-GM总分平均值（4.73）显著低于无心衰者（5.26）。

3.2. 较高的DI-GM评分（≥5）与较低的心力衰竭风险相关

在未调整模型（模型A）中，与参考组（DI-GM 1–3）相比，DI-GM为5分与心衰风险降低30%相关（OR 0.70），DI-GM≥6分与风险降低47%相关（OR 0.53）。DI-GM为4分则无显著关联。在调整了年龄、种族、教育、PIR、婚姻状况、饮酒、吸烟、体力活动、BMI和合并症后（模型B），DI-GM为5分（OR 0.79）和≥6分（OR 0.60）的保护性关联依然显著，DI-GM为4分仍不显著。这表明只有DI-GM评分≥5的参与者才表现出统计学上显著的20-40%的心衰风险降低。

3.3. 较高的DI-GM评分（≥5）与较低的糖尿病、中风和肾衰竭风险相关

在调整模型中，DI-GM为5分（与1-3分相比）与糖尿病（OR 0.80）、中风（OR 0.81）和肾衰竭（OR 0.67）的风险显著降低相关。DI-GM≥6分的参与者风险降低更明显：糖尿病（OR 0.72）、中风（OR 0.73）和肾衰竭（OR 0.57）。DI-GM为4分则与任何结局均无显著关联。在任何评分下，高血压或类风湿性关节炎均未发现显著关联。

3.4. 不同DI-GM评分组的膳食成分差异及其与心力衰竭的关联

DI-GM评分>4的参与者与评分≤4的参与者在有益和不利成分的摄入上存在显著差异。评分>4的组别在纤维、发酵乳制品、咖啡等有益食物上的摄入比例远高于低分组，而红肉、加工肉类、精制谷物和高脂肪饮食的摄入比例则显著降低。成分水平分析显示，摄入量高于性别特异性中位数的牛油果、咖啡、发酵乳制品和膳食纤维与较低的心衰风险独立相关。

3.5. 连续DI-GM评分与结局之间的非线性关联

限制性立方样条分析显示，DI-GM评分与心衰患病率之间存在非线性剂量反应关系。曲线在较低DI-GM值时相对平坦，当DI-GM评分超过约4-5分时，心衰患病率急剧下降，在更高分数时下降趋势趋于平缓。

3.6. SII和CRP在DI-GM与心力衰竭关系中的中介分析

中介分析表明，DI-GM评分每增加1分，与log SII降低0.0255单位相关，而较高的log SII会增加心衰风险。通过SII的平均因果中介效应（ACME）为-0.0150，中介比例约为26.1%。同样，DI-GM评分增加与log CRP降低相关，而较高的CRP会增加心衰风险。通过CRP的ACME为-0.0169，中介比例约为32.2%。这表明DI-GM与心衰之间的负向关联中，约四分之一到三分之一是通过降低SII和CRP所测量的系统炎症实现的。

3.7. 与系统炎症相关的膳食成分

较高的纤维和咖啡摄入是与降低CRP和SII最一致的抗炎预测因子。发酵乳制品能显著降低SII，但对CRP影响不大。精制谷物摄入与较高的SII相关。其他膳食成分与这两种炎症标志物均无显著关联。

3.8. 按DI-GM评分分层的Kaplan-Meier生存分析

Kaplan-Meier生存曲线显示，DI-GM评分>4的参与者，其总生存率和心血管疾病特异性生存率均显著优于评分1-4的参与者。

3.9. 按DI-GM总分分组的心血管和全因死亡率Cox模型

调整后的多变量Cox比例风险模型显示，与评分1-4的参考组相比，总分>4的参与者心血管死亡率（HR = 0.71）和全因死亡率（HR = 0.83）风险均显著降低。

研究结论与意义

这项针对23,835名美国成年人的大型队列研究证实，较高的DI-GM评分与较低的心力衰竭患病风险和死亡率密切相关。DI-GM≥5分与心衰风险降低20-40%相关，且这种保护作用延伸至糖尿病、中风和慢性肾病等心血管代谢结局。研究表明，DI-GM评分>4可带来29%的心血管死亡率下降和17%的全因死亡率下降。机制上，约30%的DI-GM对心衰的保护作用是通过降低系统炎症（SII和CRP）介导的。

该研究的创新之处在于首次在大规模人群中系统探讨了DI-GM与心衰风险及死亡率的前瞻性关联，并揭示了炎症通路的关键中介作用。与传统的整体膳食质量指数（如HEI-2015或地中海饮食评分）不同，DI-GM专注于对肠道菌群有明确影响的特定食物成分，为通过精准饮食干预调节“肠-心轴”提供了更具针对性的工具。研究指出的核心保护性成分——膳食纤维、咖啡、发酵乳制品——其抗炎和心脏保护作用的分子机制（如短链脂肪酸、胆汁酸代谢、免疫调节等）也得到了文献支持，增强了结论的生物学合理性。

然而，研究也存在局限性，如依赖基线饮食评估、DI-GM作为新指数需进一步验证、以及研究人群限于美国等。未来需要干预性试验来验证增加纤维、咖啡、发酵乳制品等摄入是否能重现这些抗炎和心脏保护效应，并探索其在其他人群中的普适性。总之，这项研究为通过支持肠道菌群的饮食模式来预防心力衰竭和改善长期生存提供了强有力的流行病学证据和机制见解，对公共卫生和临床实践具有重要的指导意义。