TomiT.Laitinen,JoelNuotio,MarkusJuonala,HarriNiinikoski,SuviRovio,JormaS.A.Viikari,TapaniR¨onnemaa,CostanG.Magnussen,EeroJokinen,HannaLagstr¨om,AnttiJula,OlliSimell,OlliT.Raitakari,andKatjaPahkala
本刊负责人：雷闽湘 医院
审校：徐向进 医院
翻译：王思超 医院
摘要
研究目的：我们检测了是否成功地实现了一项始于婴儿的20年饮食干预的关键目标，该干预与从儿童早期到成年早期的胰岛素敏感性和血脂有关。
研究设计和方法：样本由名儿童组成，参与了前瞻性、随机特征性图尔库冠状动脉危险因素干预项目(STRIP)。以北欧营养建议为基础，饮食咨询每年两次，主要目的是提高儿童饮食中膳食脂肪的质量，第二目标是促进蔬菜、水果和全麦产品的摄入。每年研究1-20岁的食物记录和血脂情况，评估7-20岁之间的胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)。满足膳食脂肪质量干预指标的定义为饱和脂肪酸(SAFA)与单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸(MUFA+PUFA)的比值1:2,SAFA摄入量总能量摄入的10%(E%)。纤维摄入量≥3g/MJ，表明达到了全谷类食品、水果和蔬菜的摄入量目标。
研究结果：干预组患者达到SAFA/(PUFA+MUFA)1:2(风险率[RR]3.91[95%CI3.33-4.61])、SAFA摄入量10%(RR3.33[95%CI2.99-3.96])、纤维摄入量3g/MJ(RR1.37[95%CI1.04-1.80])目标的概率较高。达到更多目标的受试者有较低的HOMA-IR、空腹血糖浓度、胰岛素水平、低密度脂蛋白胆固醇和非高密度脂蛋白胆固醇浓度、及更低的载脂蛋白(Apo)B/ApoA1比值(P值均≤0.)。
研究结论：人生的早期阶段，达到自婴儿开始20年饮食干预的关键目标与更好的胰岛素敏感性和血清脂质谱有关。
膳食成分影响心血管代谢疾病，如2型糖尿病、冠心病和中风，这些疾病共同构成了巨大的健康和经济负担[1]。普遍而言，膳食指南强调摄入不饱和脂肪，限制饱和脂肪和胆固醇的摄入。此外，鼓励增加水果、蔬菜、粗粮、膳食纤维摄入量和避免添加糖的摄入量[2,3]。
特尔库冠状动脉风险咨询干预项目(STRIP)研究是一项从婴儿期到成年期进行了20年的对照饮食干预的全球独一无二的人体实验[4]。个性化饮食咨询建议以北欧营养建议为基础，以提高膳食脂肪质量为主要目的[2]，此外，该建议了促进蔬菜、水果和全谷物食品的摄入。在之前的报道中，我们已经证明，在儿童干预组中，STRIP中提供的反复饮食咨询导致了一些表型变化，降低了他们患动脉粥样硬化疾病和糖尿病的风险[5-11]。然而，目前尚不清楚受试者能否很好地达到反映膳食指南的关键干预目标。重要的是，目前还没有研究能够解释这些目标与心脏代谢风险的标记物如何相关联。
为了确定儿童期开始膳食干预的关键目标的可实现性，根据受试者是否成功达到膳食干预的主要目标，基于膳食脂肪的质量和摄入的纤维反映了食用全麦制品、蔬菜和水果，我们对STRIP研究的受试者进行排名。然后，我们研究了在儿童期到成年早期期间，达到这些膳食目标加上低蔗糖摄入量，与胰岛素敏感性和血清脂质的关系。
研究设计和研究方法
研究设计与参与者
该研究是一项前瞻性随机对照试验，旨在预防婴儿期动脉粥样硬化。该研究招募了年至年间在芬兰图尔库的健康婴儿诊所接受治疗的5个月大婴儿的家庭。在7个月大时，名婴儿(占符合条件的年龄组的56.5%)被随机分配到饮食干预组(例)或对照组(例)(补充图1)。
干预组个体从8个月大到20岁至少每年接受两次个性化的膳食咨询[4,9]。干预的主要目的是用不饱和脂肪取代饱和脂肪，而减少总脂肪摄入量并不是目标所在。建议在出生后的第一年母乳喂养或应用配方奶，12个月大后，推荐每日0.5~0.6L脱脂牛奶。为了保持足够的脂肪摄入量，要求父母们每天在12-24个月大孩子的食物中添加2-3茶匙(10g)人造软*油或植物油。此建议还鼓励了增加蔬菜、水果和全麦产品的摄入。在早期的干预中，也与各家庭进行了低胆固醇摄入的讨论。在孩子7岁之前，此建议都是提供给父母的，在那之后，更多的信息逐渐直接提供给孩子。而这些饮食方案从来不是固定的，其膳食建议遵循个体化，并且将这些孩子近期的饮食记录作为饮食建议的基础，饮食建议是基于当时北欧的营养建议而制定的。
对照组每年观察两次，直到7岁，之后每年观察一次，直到20岁[4]。聘用相同的研究人员对两组试验人员进行了类似的测量。对照组的儿童只接受芬兰儿童健康诊所和学校卫生保健的基本健康教育。
该研究符合《赫尔辛基宣言》的指导方针，并得到当地伦理委员会的批准。获得父母们和15岁至18岁儿童的书面知情同意。目前的研究包括了参与者提供的1岁(N=；95.6%参与研究随访的人员)至20岁(N=;参与研究随访的68.5%)之间饮食数据。
膳食摄入量评估
食物消耗量以连续4天的食物记录，包括至少一个周末在内。由一位营养师检查食物记录的准确性，并用应用持续更新的微营养程序分析食物和营养素的摄入量[13]。
饮食干预的目标和成功得分
根据本研究提出的膳食干预的营养指标，反映了膳食指南，本研究将膳食脂肪的目标质量定义为两个单独的目标:饱和脂肪酸(SAFA)与单不饱和脂肪酸和多不饱和脂肪酸(MUFA+PUFA)的比值＜1:2，同时SAFA摄入量小于总能量摄入的10%(E%)。选择摄入纤维来表明在另一个关键干预靶点适配的成功，偏爱全麦产品，以及摄入水果和蔬菜。膳食纤维的目标摄入量为:1)≥3g/MJ[2,3]或2)处于最高的年龄特异性五分之一(≥80%的年龄特异性百分位数)。在没有关于蔗糖摄入量的一致建议的情况下，我们使用最低的年龄特异性五分之一(＜20%特异性年龄百分位数)作为本研究中所需的蔗糖摄入量。受试者在四项目标中符合一项即得一分:SAFA/(MUFA+PUFA)＜1:2,SAFA,＜10%E%，膳食纤维≥80%的年龄特异性百分位数，蔗糖≤20%特异性年龄百分位数。分数的范围是0-4分。因为受试者达到所有四个目标的概率很低，因此将三项或四项指标结合起来进行分析。
敏感性分析
当前北欧营养指南没有设定较高的膳食胆固醇摄入量水平[2]，然而，当这项研究在年启动时，低膳食胆固醇是干预的目标之一[5]。在当前的敏感性分析研究中,我们使用一个额外的膳食目标即胆固醇＜mg/天,正如年美国膳食指南所推荐的一样[14]。在敏感性分析中，我们还使用蔗糖的截止点＜10E%，与添加糖摄入量推荐值一致[14]。
人体测量
重量用电子秤测量到最接近0.1kg(S10;Soehnle,Murrhardt,Germany)，高度用英国哈普敦测距仪测得接近0.1cm(Holtain,Crymych,U.K.)。体重指数的计算方法是用体重(kg)除以身高(m)的平方。
实验方法
5岁前采集的血液样本为非空腹血。5岁开始采集空腹血样。采用全酶胆固醇氧化酶-对氨基苯腙法应用奥林巴斯AU自动分析仪分析血清总胆固醇和甘油三酯浓度(Merck,Darm-stadt,Germany)[8]。用50万葡聚糖硫酸酯对低密度脂蛋白和极低密度脂蛋白进行沉淀后测定血清HDL-胆固醇浓度[8]。非高密度脂蛋白胆固醇计算为总胆固醇-高密度脂蛋白胆固醇浓度。采用Friedewald公式计算LDL胆固醇浓度[15]。这些受试者中没有一个甘油三酯水平＞4.52mmol/L（＞mg/dL)。免疫浊度法测定载脂蛋白(Apo)A1和ApoB(OrionDiagnostica,Espoo,Finland)。在7岁时，对名干预组和对照组的儿童进行了时间限制的亚样本进行了更详细的实验室测量，包括测定血清葡萄糖和胰岛素浓度。这一组包括那些在年1月至年11月间连续7年参加STRIP随访的儿童，无选择偏倚[16]。从15岁开始，所有受试者每年的血糖和胰岛素浓度都被测定，用葡萄糖脱氢酶法(MerckDiagnos-tica)测定7-13岁之间儿童的血糖，用己糖激酶法(GlucoseOlym-pusSystemReagent;Olympus,Ireland)测定15岁以后儿童的血糖[10,16]。年龄在7-13岁之间的儿童，血清胰岛素的测定采用微粒酶免疫法(InsulinIMXsystemreagent;Abbott,Chicago,IL)，或化学发光微粒免疫法(ARCHITECTinsulinassay;Ab-bott)[16]。从15岁开始，用放射免疫分析法(PharmaciaDiagnostics,Uppsala,Sweden)测定血清胰岛素[10]。为了修正两种方法在分析水平上的差异，采用两种方法分析的样本结果的标准化主成分分析得到相关方程。为了评估胰岛素抵抗，我们计算了HOMA-IR(空腹胰岛素mU/mLX[空腹血糖(mmol/L)/22.5])[17]。
统计分析
由于右偏分布，HOMA-IR、血清胰岛素和甘油三酯的值进行对数转换分析。空腹血糖＞0.7mmol/L(mg/dL)和/或空腹胰岛素＞0.mU/L的受试者被排除在空腹血糖、胰岛素和HOMA-IR分析之外。对20岁时有和没有提供饮食数据的受试者使用连续变量t检验和分类变量X2检验进行差异检验。采用改良的Poisson回归模型研究了STRIP研究组(干预/控制组)与满足饮食目标概率的关系，该模型是具有重复测量的广义估计方程(经年龄和性别调整后，对干预组和对照组的风险比进行了计算)。采用复合对称协方差结构的线性混合效应模型，研究了STRIP研究组的得分与与评分的相关性和得分与危险因素水平的相关性。所有模型包括年龄和性别作为协变量。在重复测量模型中，为每个个体指定了复合对称协方差结构。该决策基于方差-协方差和相关矩阵，这表明相关性不依赖于价值评估，来自同一个体的观察具有齐次方差和协方差。研究了性别与得分的相互作用，以调查风险因素水平在男性和女性间是否相似。在显著性交互的情况下，进行了性别分层分析。在双尾P值＜0.05时推断出统计学意义。统计分析采用SAS9.4版进行。
研究结果
补充表1显示了研究受试者的特征。补充表2显示了提供饮食数据的受试者与未在20岁时提供饮食数据的受试者之间的比较。男性报告的饮食数据比女性少，并且有饮食数据的男性比没有提供饮食数据的男性的体重指数更低。
干预效果
干预组的受试者实现1至20岁SAFA/(PUFA+MUFA)＜1:2、摄入SAFA＜10E%和膳食纤维的摄入量＞3g/MJ目标的概率更高(图1)。干预组和对照组中成功实现1-20岁个人饮食目标的受试者的平均比例，分别SAFA/(PUFA+MUFA)＜1:2为19.9%vs.5.0%，摄入SAFA＜10E%为31.8%vs.9.8%，膳食纤维的摄入量＞3g/MJ为5.4%vs.4.0%。干预组的受试者也有更高的概率达到额外的目标，膳食纤维摄入量≥80%特定年龄段百分位数，蔗糖摄入量≤20%年龄段百分位数，膳食胆固醇摄入量＜毫克/天(补充图2)。
由于受试者中达到膳食纤维摄入量≥3g/MJ目标的比例较低，我们使用了≥80%的特定年龄百分位数标准来定义目标膳食纤维的得分。受试者达到四个目标中的一个即得1分:SAFA/(MUFA+PUFA)＜1:2,SAFA＜10%E%，膳食纤维摄入量≥80%的年龄特异性百分位数，蔗糖摄入量≤20%的年龄特异性百分位数。因此,干预组有更高的分数水平(P＜0.,调整年龄和性别,数据未显示）。
体重指数，胰岛素敏感性和脂质之间的关系
饮食目标的得分与BMI无关(补充图3)。如图2所示，饮食指标数量越多，空腹血糖、胰岛素浓度、HOMA-IR水平越低。在表1中，这些数据通过调整整个随访过程中提供的年龄和性别的方法来总结。此外，得分较高的受试者的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇和、非高密度脂蛋白胆固醇和ApoB/ApoA1比值均较低(图3和表1)。
得分与总胆固醇、非高密度脂蛋白胆固醇、ApoB/ApoA1比值的相关性在性别间存在差异(性别x得分:P＜0.10)。在单独的分析中，这个分数与男性和女性的总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和非高密度脂蛋白胆固醇有关，但在ApoB/ApoA1比值上，这个关联在男性和女性中都不显著(补充表3)。
在敏感性分析中，膳食胆固醇的目标＜mg/天被添加到评分中，以反映在研究早期提供的膳食咨询建议,结果基本保持相似(数据未显示)。此外，当以10E%作为理想的蔗糖摄入量的定义而不是最低的特定年龄五分之一时，结果与排除空腹血糖和ApoB/ApoA1比值相似，两者均变为无显著性(两者均P=0.20，数据未显示)。此外，当分析被调整为总能量摄入(数据未显示)时，结果在很大程度上保持不变。最后，将总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、非高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯和ApoB/ApoA1比值进行额外调整后，与总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、非高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯和ApoB/ApoA1比值的关系基本相似。在调整总脂肪摄入量后，得分与血清高密度脂蛋白胆固醇的相关性变得不显著(补充表4)。
结论
本研究首次报道了自婴儿期以来实现主要饮食目标的成功，并报告了实现胰岛素敏感性和血脂指标的相关性。我们发现干预组的受试者在1到20岁之间实现关键饮食目标的几率比对照组的参与者高。重要的是，我们还观察到，达到更多饮食目标的参与者从童年到成年早期有更好的胰岛素敏感性和更好的血脂状况。这些数据是独特的，因为从婴儿期开始就收集了大量异常的饮食数据，20年的饮食干预，并同时评估了心血管疾病的危险因素。报告的发现很重要，因为高血糖和胰岛素抵抗已被证明与2型糖尿病的发生、动脉粥样硬化的发展及其并发症有关[18]。此外，符合儿童期代谢综合征标准与未来患2型糖尿病风险的增加是独立相关的[19]。
在此研究中，膳食咨询的主要目的是提高儿童膳食脂肪的质量。在这项研究中，我们观察到干预组的受试者与对照组相比，有更高的达到目标膳食脂肪质量的概率。此外，我们观察到干预组的受试者更常达到膳食纤维摄入量的目标(同时≥3g/MJ和≥80%年龄组的百分比)。尽管此研究干预与改善饮食目标的实现有关，但在1-20岁的受试者中，达到个人目标的比例相对较低，从5.4%(膳食纤维≥3g/MJ)到31.8%(SAFA,＜10%E%)不等。因此，只有少数儿童和青少年达到了膳食指南中规定的目标[2,3]。相同的结果在儿童运动和营养调整(PANIC)的研究中被观察到，在饮食纤维≥3g/MJ和SAFA＜10E%的目标中，9%和24%的6-8岁的参与者分别达到了10%和24%[20]。同样,在一项以人口为基础的大型队列研究中，年龄在1-6岁的参与者在所有时间点SAFA(平均13E%)的摄入量高于推荐的水平，而膳食纤维的摄入(平均1.8g/MJ)都低于目标水平,此为一项1型糖尿病预测与预防(DIPP)研究[21]。在这项研究中，我们观察到达到更高数量的饮食目标与胰岛素敏感性增强以及从婴儿期到成年早期更有利的脂质生命有关。这是很重要的，因为在生命早期长期暴露于较低低密度脂蛋白胆固醇的环境中，与在生命后期开始使用他汀类药物来降低低密度脂蛋白胆固醇相比，前者显著减少患冠心病的风险[22]。
我们的结果与之前芬兰糖尿病预防研究(DPS)的观察结果一致。在DPS中，生活方式干预组更有可能实现主要目标:体重减轻＞5%,脂肪摄入＜30E%,SAFA摄入＜10E%,纤维摄入量$≥15g/每0千卡和体育锻炼＞4小时/每周后1年,降低糖尿病的发病率与实现干预目标的数量直接相关[23]。然而，在DPS中，参与者是中年人和超重的，他们的葡萄糖耐量受损，而我们的样本则是明显健康的儿童和青少年，他们参与了一项婴儿期起始为期20年的干预。此外，干预目标和结果措施与DPS不同。
在此之前，我们报道了膳食咨询对儿童期和青春期的膳食平均SAFA摄入量和血清LDL胆固醇浓度的有利影响[8]，干预组在9岁[16]和青春期[10]时胰岛素敏感性增强。类似地，儿童饮食干预研究(DISC)是一项针对美国高胆固醇血症学龄儿童的短期干预研究，报告指出，饮食干预能在3年内适度降低低密度脂蛋白胆固醇的水平[24]，有几个看似合理的机制可能是这种干预的饮食影响的基础。膳食脂肪摄入量的改变通过调节LDL-受体活性和表达等多种转录因子影响血清LDL胆固醇水平[25]。总胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、非高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、以及apob/ApoA1比值的目标得分与分析中纳入总脂肪摄入量时的相关性基本相似，提示可能有其他因素介导其作用。然而，当考虑总脂肪摄入量时，得分和血清高密度脂蛋白胆固醇的负相关变得无关紧要。此前有报道称，低脂饮食可以通过降低高密度脂蛋白ApoTm来降低高密度脂蛋白胆固醇浓度[26]。在成人中，高甘油三酯浓度与心脏代谢产物独立相关[27]，较高的纤维摄入量与较低浓度血清甘油三酯有关[1]。在儿童时期，甘油三酯浓度随着肥胖的增加而升高[28]。在这项研究中，饮食评分和BMI之间没有联系，这可能解释了为什么我们没有观察到饮食评分与血清甘油三酯之间的联系。
虽然先前的研究表明，饮食与HOMA-IR、代谢综合征和胰岛素水平[16,29,30]有关，但我们对纤维摄入量和膳食脂肪质量的测量可能并不能完全反映饮食对胰岛素敏感性的影响。除了饮食之外，超重和肥胖也与胰岛素敏感性、代谢综合症和2型糖尿病有关。然而，在本研究中，评分对HOMA-IR和胰岛素、血糖浓度的影响并没有通过这些联系来解释，因为评分组之间的BMI没有差异。我们的结果表明，观察到的儿童早期和成年早期血糖指数与HOMA-IR之间的关联不仅可能是由于胰岛素水平的变化，还可能是由于血清血糖在正常血糖范围内的微小降低。
STRIP试验的局限性在于受试者最初招募时的选择偏倚，那些参与试验的人可能对健康问题更感兴趣。此外，尽管对照组儿童没有接受饮食建议，但他们可能比一般普通的芬兰儿童更清楚自己的健康相关因素。对照组家庭完成的食物记录与干预组类似，并化验他们的血清胆固醇值，这可能在无意中导致他们改变行为和饮食习惯。这种潜在的偏倚可能淡化了干预组和对照组间观察到的差异。在长达20年的随访中，不可避免的会出现随访缺失[4]。之前进行的消耗分析发现，受试者和非受试者的体重、BMI、血清总胆固醇和饱和脂肪摄入量没有差异[4,6,31]。在20岁时，男性提供饮食数据的频率低于女性，完成饮食记录的男性比未完成饮食记录的男性体重指数更低，但心血管危险因素水平无其他差异。虽然血糖-高胰岛素钳被认为是衡量胰岛素抵抗的*金标准，但在这项研究中，HOMA-IR被用来表示胰岛素抵抗。早期的一项研究表明，包括腰围、甘油三酯、空腹血糖和HbA1c在内的方程式在估计胰岛素抵抗方面可能比HOMA-IR更好[32]。因为在我们的研究中没有在随访中测量HbA1c，未采取其他的方程式来表示胰岛素抵抗。由于该研究中的儿童都是白人，因此研究结果可能无法推广到其他种族。该研究的主要优势是独特的长期干预和跟踪阶段始于婴儿期，使用成熟的方法对受试者大量反复的研究。
总之，1-20岁的个体个性化的家庭饮食干预能较好地实现干预的主要目标，反映了饮食指导原则。在早期生活过程中，实现饮食目标对胰岛素敏感性和血脂有正面的影响。结果表明，饮食和心脏代谢危险因素的变化可以从婴儿期引入到成年早期。然而，很多孩子没有达到饮食目标。这一发现也进一步支持了最近的饮食建议[2,3]中在预防未来2型糖尿病和促进心血管健康方面的进展。该研究的受试者将在后续研究中展示，这种独特的20年幼儿期饮食干预的效果是否会持续到成年后期，以及这种干预效果是否能长期降低心血管代谢风险[33]。
References
1.MozaffarianD,AppelLJ,VanHornL.Componentsofacardioprotectivediet:newinsights.Circulation;:–
2.NordicCouncilofMinisters.NordicNutritionRe