《Journal of Health, Population and Nutrition》:The effectiveness of fasting regimens on serum levels of some major weight regulating hormones: a GRADE-assessed systematic review and meta-analysis in randomized controlled trial
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这篇综述通过对 16 项随机对照试验的系统评价和荟萃分析,评估了禁食方案(FRs)包括间歇性禁食(IF)、限时进食(TRF)、隔日禁食(ADF)和模拟禁食饮食(FMD)对健康、超重和肥胖成年人中瘦素、脂联素、胃饥饿素和抵抗素等体重调节激素的影响,为代谢健康研究提供重要参考。
### 研究背景
超重和肥胖是指异常或过多的脂肪堆积,会带来潜在健康风险。据世界卫生组织(WHO)定义,体重指数(BMI)在 24.9 - 29.9 之间为超重,高于 30 则为肥胖。全球预计到 2035 年,将有 33 亿成年人受高 BMI 影响,相比 2020 年增加 12%。肥胖会增加患慢性疾病的风险,如心脏病、2 型糖尿病和某些癌症,还会降低生活质量。
随着肥胖率上升,饮食干预如热量限制成为减肥的重要策略。禁食方案(FRs)作为一种替代持续热量限制的方法受到关注,它在特定时期限制热量摄入,非禁食时自由进食。FRs 有多种模式,如模拟禁食饮食(FMD)会减少能量、蛋白质和糖的摄入;隔日禁食(ADF)在禁食日限制热量,进食日自由进食;限时进食(TRF)则允许人们在每天特定时间内进食。
下丘脑在调节食物摄入中起关键作用,通过发送与饱腹感和进食行为相关的激素和神经信号来调控。一些激素在体重控制中发挥重要作用,如胃饥饿素(ghrelin)促进食物摄入、减少能量消耗;瘦素(leptin)抑制食欲;脂联素(adiponectin)主要通过增强能量消耗来促进体重减轻,并有助于降低胰岛素抵抗。研究发现,肥胖个体中,胃饥饿素和脂联素血清水平降低,而瘦素水平升高。抵抗素(resistin)水平与胰岛素抵抗、肥胖相关,且与肥胖成年人的内脏脂肪和 BMI 呈正相关。然而,目前关于 FRs 对激素分泌影响的研究结果存在矛盾,因此有必要进行系统评价和荟萃分析。
研究方法
本研究遵循系统评价和荟萃分析的首选报告项目(PRISMA)声明指南,对 FRs 在超重、肥胖和健康成年人中对瘦素、脂联素、胃饥饿素和抵抗素水平的影响进行系统评价和荟萃分析。研究方案已在 PROSPERO(CRD42024596085)注册。
通过系统检索 SCOPUS、Web of Science、PubMed 和 Google Scholar 等在线医学数据库至 2024 年 6 月,使用医学主题词(MESH)和非 MESH 关键词组合检索相关文章,未对文章语言和时间进行限制,同时手动检索相关研究参考文献以避免遗漏。筛选文章时,先由两名评审员(AT 和 BPG)筛选标题和摘要,再对符合条件的研究进行全文评估以提取数据。
纳入标准为:研究对象为 18 岁及以上的超重、肥胖和健康成年人,不限性别、种族或地理区域;干预措施为 FRs,包括 IF、ADF、TRF 和 FMD;对照组为常规摄入或能量限制摄入;结局指标为体重调节激素水平,包括脂联素、瘦素、胃饥饿素和抵抗素。排除标准包括:研究对象为儿童、青少年、孕妇或哺乳期妇女;无对照组;研究除 FRs 外的其他干预措施;研究禁食 24 小时内的急性影响而非长期影响。
数据由两名独立评审员(AT 和 MB)根据标准化数据收集表提取,包括第一作者姓氏、发表日期、研究国家、研究设计、参与者性别、年龄范围和健康状况、两组(干预组和对照组)人数、干预持续时间、激素水平的均值 ± 标准差(SD)或变化等。对激素水平单位进行标准化,将不同单位转换为多数研究报告的参考单位,如脂联素为 μ/ml,瘦素和胃饥饿素为 ng/ml。若研究报告的分散指数不同,使用相应公式转换为 SD。若有数据不一致情况,由第三名独立研究人员(PZ)进行修正。
使用 Cochrane 偏倚风险评估工具(RoB 2)对研究的偏倚风险进行评估,两名研究人员(AT 和 FT)独立评估以下方法学领域:参与者和人员的盲法、结局评估的盲法、分配隐藏、随机序列生成、选择性报告、不完整结局数据和其他可能的偏倚来源。根据 Cochrane 手册信息,将研究分为低风险、高风险或不确定风险。
采用 Mean differences ± SDs 评估效应量,即干预组和对照组激素水平变化的平均差异。对于变化差异不明确的研究,使用初始和最终值计算。采用随机效应模型(DerSimonian 和 Laird 方法)计算研究间异质性,当异质性大于 50%(中等至高度异质性)时,使用I 2 检验。若存在显著研究间异质性,则根据性别(男性、女性、男女均有)、干预持续时间(≤12 周或 > 12 周)、国家(美国 / 非美国)和研究参与者数量(≤50 或 > 50)进行亚组分析。进行敏感性分析评估每个证据对总体效应量的影响,通过视觉评估漏斗图和 Egger 检验定量评估发表偏倚,Egger 检验中P > 0.05 认为无发表偏倚。所有分析均使用 Stata 软件 17 版进行,span data-custom-copy-text="\(P0.05\)"P < 0.05 为具有统计学意义,span data-custom-copy-text="\(P0.1\)"P < 0.1 为边缘显著。
根据 GRADE(Grading of Recommendations Assessment, Development, and Evaluation)工作组指南评估研究的确定性,将研究质量分为高、中、低和极低四个等级。
研究结果
初始筛选获得 6492 篇文章,去除重复后有 5736 篇进行标题和摘要筛选,排除 5662 篇,其中包括不相关研究、无全文、动物研究和综述研究等。剩余 63 篇进行全文评估,最终排除 46 篇(36 篇数据不足,10 篇不相关,1 篇会议摘要),16 项随机对照试验纳入定量分析。
纳入研究均为随机对照试验,发表于 2013 - 2024 年,涉及美国、巴西、意大利、英国等多个国家。研究采用平行设计,包括非干预组(常规摄入或能量限制),共纳入 593 名 18 - 85 岁的参与者,研究持续时间为 3 - 64 周。参与者健康状况包括肥胖、超重和肥胖、超重、正常体重和超重、健康以及抵抗训练人群。干预措施包括 ADF、TRF、FMD 和 IF 等。
荟萃分析结果显示,FRs 显著降低瘦素水平(加权平均差(WMD):?2.65 ng/ml,95% 置信区间(CI): -3.86 至?1.44,span data-custom-copy-text="\(p0.001\)"p < 0.001 ),研究间存在异质性(I 2 :87.1%,span data-custom-copy-text="\(P0.001\)"P < 0.001 )。亚组分析表明,性别和研究持续时间可能是异质性的来源,FRs 对女性和研究持续时间 < 12 周及≥12 周的瘦素水平均有显著影响,但对男性瘦素水平影响不显著。
FRs 对脂联素水平有边缘显著的正向影响(WMD:0.41 μg/ml,95% CI:?0.07 至 0.89,P:0.09),研究间存在异质性(I 2 :52.8%,P : 0.01 )。亚组分析发现,研究持续时间和性别可能是异质性来源,<12 周的干预对脂联素水平影响不显著,而≥12 周的干预有显著影响;FRs 对不同性别亚组的脂联素水平影响存在差异。
FRs 显著降低胃饥饿素水平(WMD:-0.57 ng/ml,95% CI: -1.01 至 -0.03,P : 0.01 ),研究间存在显著异质性(I 2 :74.9%,P : 0.01 )。亚组分析表明,FRs 对不同性别、国家和参与者数量亚组的胃饥饿素水平均有显著影响。
FRs 对抵抗素水平无显著影响(WMD: -3.9 pg/ml,95% CI:?7.9 至 1.72,P : 0.2 ),研究间无显著异质性(I 2 :53.5%,P : 0.07 )。
敏感性分析表明,FRs 对瘦素、脂联素、胃饥饿素和抵抗素水平的总体效应量不依赖于单个研究。漏斗图视觉评估和 Egger 检验显示,本荟萃分析无发表偏倚。
根据 GRADE 评估,脂联素和瘦素相关研究为高质量,胃饥饿素相关研究为中等质量。主要原因是多数研究偏倚风险低,但部分研究存在样本量不足、异质性高等问题。
讨论
本研究通过对 16 项随机对照试验的系统评价和荟萃分析,评估了不同 FRs 对关键体重调节激素的影响。结果表明,FRs 显著降低瘦素和胃饥饿素水平,对脂联素水平有边缘显著的正向影响,对抵抗素水平无显著影响。
瘦素水平降低可能意味着饱腹感信号减少,脂联素水平的边际增加可能改善胰岛素敏感性和抗炎反应,胃饥饿素水平降低有助于减少饥饿感,但长期抑制胃饥饿素可能影响禁食方案的依从性。抵抗素水平不受 FRs 显著影响,说明其主要与炎症状态相关,而非短期饮食干预。
亚组分析发现,研究结果存在显著异质性,受参与者性别、研究持续时间和地理区域等因素影响。例如,女性瘦素减少幅度大于男性,可能与雌激素的激素相互作用有关;脂联素水平变化与研究持续时间相关,短期干预增加幅度较小;不同地理区域的差异可能与饮食习惯和遗传易感性有关。
本研究主要针对超重或肥胖成年人,其结果对其他人群如代谢紊乱或不同种族背景人群的适用性尚不确定。未来研究应填补这些空白,提高研究结果的普遍性。同时,还需要制定在临床或公共卫生环境中实施禁食方案的实用指南,包括选择合适的禁食模式、确定禁食的持续时间、时间安排和强度等。
与其他研究相比,本研究中 FRs 降低瘦素水平的结果与先前研究一致,但脂联素水平的变化在文献中存在不一致。胃饥饿素水平的降低与预期的禁食时升高相反,可能反映了特定禁食方案下饥饿调节机制的适应性变化。抵抗素水平不受 FRs 影响的结果与其他研究相符,表明其与饮食模式关系不大。
FRs 影响这些激素的生理机制包括:瘦素由脂肪细胞分泌,与体内脂肪量成正比,热量限制或禁食时脂肪储存减少,瘦素水平下降,信号传递至下丘脑刺激饥饿和减少能量消耗;脂联素在禁食时增加,可能是为了提高代谢效率,改善胰岛素抵抗和维持葡萄糖稳态,但短期研究中其增加幅度较小,可能需要更长时间的禁食才能产生更明显的变化;胃饥饿素通常在禁食时升高,但本研究中降低,可能是由于持续热量限制导致胃激素动态变化,影响其分泌,也可能与肠道菌群组成改变有关;抵抗素主要作为炎症标志物,不受短期饮食干预影响。
本研究的优势在于纳入了多种研究,增强了结果的普遍性,敏感性分析和无发表偏倚提高了结果的可信度,GRADE 框架评估增强了研究结果的可靠性。然而,研究也存在局限性,如研究间异质性大,部分激素相关研究数量少,缺乏长期数据等。未来研究需要标准化禁食方案,增加样本量和多样性,延长研究时间,探索禁食方案、肠道菌群和遗传因素之间的相互作用。
结论
禁食方案(FRs)对体重调节激素有显著影响,可降低瘦素和胃饥饿素水平,边际增加脂联素水平,抵抗素水平不受影响。这些结果表明 FRs 在调节食欲和促进代谢健康方面具有潜力,但需要个性化的禁食方案。未来研究应注重长期研究,关注性别和地理差异,扩大样本量,深入探索潜在机制,为优化禁食方案提供依据,推动精准营养发展。
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