膳食多样化与代谢综合征关系的研究进展

张承启 李易姿 吴琪俊 常青 赵玉虹

中国医科大学附属盛京医院临床流行病学教研室，辽宁省重大慢病精准医学重点实验室（沈阳 110004）

社会的发展和人类生活水平的不断提高，引起全球范围内膳食模式的转变，不论是发达国家还是发展中国家，高蛋白、高脂肪和高碳水化合物食物摄入的增加，以及久坐不动、缺乏体育锻炼的工作及生活方式，导致人群代谢综合征的患病率不断上升［1⁃2］。代谢综合征是多种代谢紊乱在个体内聚集的病理状态，包括中心性肥胖、血脂异常、高血压、胰岛素抵抗等［2］。代谢综合征与2 型糖尿病、心脑血管疾病甚至肿瘤等的发生发展有着密切的关系，逐渐成为近年来国内外关注的重点病症［3⁃5］。膳食多样化是指在特定时期内摄入不同种类的食物或者同一食物组内不同的食物。膳食多样化评分（dietary diversity score，DDS）被认为是一种有用的膳食评价方法，可用于评估总体膳食质量，并与营养充足率呈正相关［6］。研究表明［7⁃8］，多样化的膳食能使人体对能量和营养素的需求达到均衡，可以有效降低代谢性疾病的发生发展，是防治代谢综合征的重要环节。本文对膳食多样化与代谢综合征发病的相关性进行归纳总结，旨在探讨膳食多样化水平能否降低代谢综合征的发病风险，从而为心脑血管疾病、2 型糖尿病以及肿瘤等慢性病的防治提供参考。

1 代谢综合征概述

1.1 代谢综合征的定义及诊断标准代谢综合征（metabolic syndrome）是以腹型肥胖、高脂血症、高血压和胰岛素抵抗为特征的一组临床症候群［1］，是多种代谢紊乱在个体内聚集的病理状态。目前，代谢综合征的发病机制尚不明确，可能是遗传因素与环境因素相互作用的结果，其中肥胖与胰岛素抵抗被认为是发病的关键因素［5］。不良的饮食结构如高脂、高糖、高盐饮食的过多摄入及缺乏体力活动的生活方式、久坐不动的工作模式被认为是代谢综合征患病率不断升高的主要原因［8］。由于人种的不同及地域的差异，目前国际上存在多种代谢综合征的诊断标准，如2001年美国国家胆固醇教育计划成年人治疗方案第三次报告（Adult treatment panel Ⅲ，ATPⅢ）标准、2005年国际糖尿病联盟（International diabetes federation，IDF）标准、2009年国际糖尿病联盟流行病预防工作组联合过渡声明（Joint interim statement，JIS）标准［9］。2013年，中华医学会糖尿病学分会提出我国的代谢综合征诊断标准［10］，即符合以下3 项及以上者即可诊断：（1）腹型肥胖：腰围男性≥90 cm，女性≥85 cm；（2）高血糖：FPG ≥6.1 mmol/L 或2hPG ≥7.8 mmol/L 和（或）已确诊为糖尿病并治疗者；（3）高血压：血压≥130/85 mmHg 和（或）已确诊为高血压并治疗者；（4）空腹TG ≥1.70 mmol/L；（5）空腹HDL⁃C<1.04 mmol/L。这些诊断标准虽然因种族和地域差异略有不同，但多数标准中具有的共性代谢异常有：腹型肥胖、高甘油三酯血症及高密度脂蛋白过低、高血压、胰岛素抵抗。每种代谢异常均为代谢综合征的危险因素，多种代谢成分异常的叠加更是增加了心脑血管疾病、2 型糖尿病甚至肿瘤等疾病的发生风险。

1.2 代谢综合征的流行现状及危害在多数国家中，有20%～30%的成年人患有代谢综合征［11⁃12］。如美国成年人口代谢综合征的患病率1999年报道为27.9%，2014年已经上升到31.5%［13］。近30年来中国经济的迅猛发展以及农村城镇化进程的加快，工作模式及饮食结构的改变使得代谢综合征的患病率也呈现不断上升的态势。文献报道2000年我国成人代谢综合征的患病率为6.6%［14］，2010⁃2012年报道为11.0%［15］，2014⁃2017年已经上升到21.9%［16］。鉴于代谢综合征为心脑血管疾病、糖尿病等慢性疾病的重要危险因素，代谢综合征已经成为越来越不能忽视的全球性问题。

代谢综合征中的每一项异常都会增加心脑血管疾病发生的危险，随着代谢综合征各种异常代谢成分在个体的不断聚集，心脑血管疾病、2 型糖尿病等慢性疾病甚至肿瘤的发病和死亡风险都在不断增加。GURKA 等［3］的研究发现，代谢综合征的严重程度与远期心血管疾病的发生成显著正相关。该项研究共纳入8 660 例受试者，共进行了4个阶段20年的随访，结果发现，基线患有2 型糖尿病的代谢综合征患者远期心血管发病率远高于纳入时未患糖尿病的代谢综合征患者。LOPEZ⁃CANDALES 等［17］的研究表明，代谢综合征使2 型糖尿病的患病风险增加了5 倍，在未来5 到10年内发展成心血管疾病的风险增加了2 倍，中风的风险增加了2 到4 倍，心肌梗死的风险增加了3 到4 倍，死于此类事件的风险增加了2 倍。另外，代谢综合征也增加了肿瘤尤其是消化系统肿瘤的发病风险［18⁃19］。由此可见，代谢综合征已成为严重影响人类生命健康的重大公共卫生问题，并且给世界各国的卫生医疗事业带来了沉重的经济负担。因此，如何采取有效的措施，积极防治代谢综合征的发生风险已经成为全球的共识问题。

2 膳食多样化

由于分析单一营养素或食物成分与疾病的关联性具有一定的局限性，近年来研究人员更倾向于探讨膳食模式与疾病的关系，认为这样更有利于疾病的防治［20］。膳食多样化的模式是提高膳食质量的关键因素，因此也是促进健康、防治疾病的重要保证。

2.1 膳食多样化的概念及评价方法膳食多样化是指膳食中包含多种同类或不同类别的食物，即在特定时期内摄入不同种类的食物或者同一食物组内不同的食物［21］。目前根据研究目的不同，其评价方法也不尽相同。其中，膳食多样化评分（Dietary diversity score，DDS）是最常用的评价膳食多样化的方法，其可以简便、直观地评价膳食情况，有助于全面、合理地评价居民的膳食营养状况。DDS 的计算方法通常是根据食物的类别进行计数，将食物分成若干类，如我国学者将食物分为5 类（DDS5）、9 类（DDS9）和28 类（DDS28），目前多数学者倾向于运用DDS9，认为其效率最高［22］。根据中国居民平衡膳食宝塔，DDS9 将食物分成谷类、蔬菜类、水果类、畜肉类、鱼虾类、蛋类、奶类及奶制品、豆类及豆制品、油脂类9 大类。DDS 评分是通过每个研究对象累计3 d 内消费的食物种类总数而得出的，每消费一类食物计1 分，消费同一类食物不重复计分。即最高分为9 分，不计食物的消费频次和数量。上述9 类食物以外的食物如碳酸饮料、酒精饮料、咖啡、糖果等不参与计分。包含多种成分的混合型食物如蔬菜炒肉等，其中的每种食物成分都被赋予相应的食物编码，并据此归纳入相应的食物类别［23］。DDS 的评分范围为0～9 分，DDS 分值的增加表明食物多样化的程度在增加，一般认为，DDS9 ≥7 分为膳食多样化程度充足。多项研究均表明，膳食多样化程度与营养素摄入量及其充足状态呈正相关［24⁃26］。膳食多样化程度通常受年龄、性别、地区、经济收入及教育程度等多种因素的影响［25⁃26］。

2.2 膳食多样化与营养充足的相关性营养充足是指机体能量和各种营养素的摄入量要能达到推荐摄入量的标准［27］，这样才能保证机体维持正常的生长发育和维持各项生理功能的需要，而膳食多样化是提高膳食营养质量的重要因素，因为各类食物所富含的营养素各不相同，如谷类食物多样化能保证碳水化合物、维生素B 族等摄入充足；肉类食物与蛋白质、脂肪、B 族维生素及矿物质锌、铁、磷等的充足率相关；蔬菜水果类能提供充足的膳食纤维、维生素C、钾、镁等营养素；乳制品是钙、磷及多种维生素的重要来源。研究表明，多样化的膳食与营养素的充足状态成正相关，使人体能量和营养素的摄入达到推荐量的摄入标准，满足人体对能量和各种营养素的需求，从而保证人体的健康［26⁃30］。因此，膳食多样化使蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质及维生素的摄入更加均衡，有助于减少心脑血管疾病、2 型糖尿病及其并发症的发生［31⁃32］。由于高脂肪、高热量食物的过多摄入与慢性病发病风险增加有关，各国饮食指南建议促进增加饮食多样性，限制饱和脂肪、精制糖和盐的摄入。

3 膳食多样化与代谢综合征的相关性

3.1 膳食多样化与代谢综合征的相关性研究检索PubMed 数据库、Web of Science 数据库、中国知网、维普、万方数据库中截止至2021年12月10日所有公开发表的文献，共检索到5 篇关于膳食多样化与代谢综合征发病风险关系的流行病学研究，4 篇为横断面研究，1 篇为病例对照研究［6⁃7，31⁃33］，研究地点包括亚洲（伊朗）和北美洲（美国）。5 篇研究均表明，膳食多样化评分与代谢综合征发病风险呈负相关，即越多样化的膳食摄入，代谢综合征的发病率越低。

AZADBAKHT 等［6］选取581 例年龄在18 岁以上人群的代表性样本进行了研究，该项研究为横断面研究，代谢综合征的诊断根据ATPIII 标准确定，受试者按照膳食多样化评分（DDS）的四分位数进行分组。该项研究的结果表明，DDS 与代谢综合征及其组分血压升高、高甘油三酯水平和空腹血糖呈负相关。受试者发生代谢综合征的概率随着DDS 的四分位数升高而降低（四分位数各OR值：1.00、0.82、0.76、0.70，P<0.05）；进一步调整受试者体质量指数（BMI）后，四分位数的OR值：1.00、0.88、0.80、0.77，P<0.05）。在控制年龄、能量摄入、来自脂肪的能量百分比、吸烟、身体活动水平、BMI 等混杂因素后，观察到受试者高血压、空腹血糖和高甘油三酯水平的风险显著降低。这是首次报道膳食多样化与代谢综合征呈负相关的研究。

VADIVELOO 等［7］的研究表明，健康食品的多样化可以预防代谢综合征的发生。该项研究选取了7 470 例20 岁以上的代表性人群进行了横断面研究，采用美国健康食物多样化（US Healthy Food Diversity，HFD）指数进行膳食多样化评分，经调整人口因素、吸烟、浏览屏幕时间和休闲活动等混杂因素后，该项研究结果显示，更多样化、更健康的膳食多样化与代谢综合征的发生呈负相关；并且与受试者的高血压也呈负相关关系。即HFD 指数三分位数的样本，第三组比第一组代谢综合征的几率降低21%［OR（95%CI）：0.79（0.64，0.98）］，患高血压的几率降低［0.83（0.70，0.995）］。调整年龄和性别后，空腹血糖受损和低血清高密度脂蛋白胆固醇的几率也显著降低，但腰围HFD指数三分位数的样本第三组比第一组升高［0.75（0.66，0.86）］。该项研究也得出了膳食多样化与代谢综合征呈负相关的结论。

FARHANGI 等［31］对160 例按照NCEP⁃ATPIII标准诊断为代谢综合征的受试者进行了一项横断面研究，观察DDS 评分与代谢综合征的相关性。采用食物问卷频率法进行DDS 评分，并对受试者的年龄、教育程度、吸烟等混杂因素进行控制，研究结果表明，与较高DDS 四分位数的受试者相比，较低DDS 四分位数受试者的血清甘油三酯浓度和收缩压（SBP）值较高，血清脂联素浓度较低（P<0.05）。DDS 较低四分位数患者中代谢综合征组分的异常高于DDS 较高四分位数患者（P<0.05）。该项研究也发现，较低DDS 受试者的能量和膳食纤维摄入量明显较低，而最高四分位数受试者的平均蛋白质摄入量显著高于第二四分位数，因此，DDS 四分位数高的患者有较高的肥胖患病率（P<0.001）。这与VADIVELOO 等［7］报道受试者腰围HFD 指数三分位数的样本第三组比第一组升高相一致。DDS 分值高代表更加全面的营养，有助于代谢综合征的预防，但同时脂肪、蛋白质比例高的营养可能增加肥胖的发生率。

FARHANGI 等［32］在随后的研究中选取了254例代谢综合征患者，采用横断面研究，观察到DDS评分较低的患者血清甘油三酯和胰岛素浓度明显高于DDS 评分较高的患者（P＝0.041）。

GHOLIZADEH 等［33］选取了300 例在糖尿病筛查中糖尿病前期病例，进行了一项病例对照研究，旨在探讨糖尿病前期膳食多样化与代谢综合征的相关性。研究结果表明，病例的DDS 值明显低于对照的DDS 值（4.43vs.4.9（P<0.005）。代谢综合征概率的降低与DDS 的四分位数一致（四分位数OR值：0.6、0.5、0.4、0.19，P＜0.05）。

上述研究选取不同的人群观察膳食多样化与代谢综合征的相关性，研究结果均表明，DDS 分值的增高与代谢综合征呈负相关关系。由此可见，多样化的膳食模式可能与较低的代谢综合征发病相关联。

3.2 膳食多样化影响代谢综合征的可能机制目前，代谢综合征的发病机制尚不明确，但肥胖与胰岛素抵抗被认为是代谢综合征的核心危险因素［5］。代谢综合征患者多伴有肥胖，更易发生脂质代谢紊乱和脂肪因子的异常［34］。高脂高糖食物的过多摄入易导致内脏脂肪聚集和胰岛素抵抗，并且高脂高糖饮食及其代谢产物在细胞内的堆积可导致细胞凋亡和坏死，这些都增加了代谢综合征的发病风险；而膳食多样化与代谢综合征之间的负相关关系可能归因于多样化的膳食会摄入更多种类的健康食物成分，如膳食多样化评分较高的人群会摄入更多的膳食纤维、水果、蔬菜等，这些都有助于降低体质量、减少肥胖的发生率，从而降低了代谢综合征的发生风险［35］。文献研究显示［36⁃37］，膳食纤维、多种维生素尤其是维生素C 以及钙、磷、钾、镁等营养素的摄入与心血管疾病、高血压、糖尿病和肥胖症等的发生呈负相关关系，如钙离子可通过调节交感神经系统、减轻血管收缩和影响钠离子的排出从而调节血压，起到降低血压的作用。高膳食纤维既利于减重又有助于提高胰岛素的敏感性，同时，胡萝卜素、维生素C、维生素E 等抗氧化剂能减少细胞的氧化应激反应和降低胰岛素抵抗，从而有助于调节血糖，防止糖尿病的发生［38⁃39］，这些都是是膳食多样化影响代谢综合征的关键机制。

4 结论

随着我国综合国力的不断增强和人民生活水平的日益提高，居民饮食逐渐由以谷薯类、蔬菜类为主向高脂肪、高蛋白、高糖类饮食模式转变，这导致代谢综合征的患病率不断升高，并且有年轻化的趋势，严重影响了人群的生活质量。加之我国人口老龄化的趋势日趋严重，而老年人群又是心脑血管疾病、2 型糖尿病的高发人群，因此，探讨饮食多样性与代谢综合征的相关性，对防治代谢综合征的发生发展具有重要的现实意义。本综述纳入的5 篇关于膳食多样化与代谢综合征相关性的流行病学研究，结果均表明膳食多样化水平的提高可以降低代谢综合征的患病率，即多样化的饮食与代谢综合征呈负相关关系。但研究的不足之处在于，5 篇研究中有4 篇局限性在于横断面研究，1 篇为病例对照研究，证据等级较低，且研究文章较少。为确定膳食多样化对代谢综合征患病率是否有影响及其影响程度，应该考虑进行大规模、更加充分的前瞻性队列研究。