肠道微生物群饮食指数（DI-GM）与高血压风险的关联：一项基于NHANES的横断面研究

本综述基于NHANES大数据，首次系统揭示肠道微生物群相关饮食指数（DI-GM）与高血压风险的负向关联，强调有益成分饮食评分（BGMS）的独立保护作用（OR=0.95），为通过精准饮食干预调节肠道菌群（SCFAs/LPS通路）以防治高血压提供了重要流行病学证据。

　　

背景

高血压是全球死亡和残疾的主要因素之一，每年导致约940万人死亡。2010年全球约有31.1%的成年人（13.9亿人）患有高血压，且患病率持续上升。饮食调整被证明可显著降低高血压发病率，而营养物质的吸收和代谢深受肠道微生物群及其代谢产物的影响。现有证据表明，肠道微生物群的组成及其相关代谢物在心血管疾病的发生和发展中起关键作用，因此肠道微生物群被视为预防和管理高血压的潜在治疗靶点。

饮食是塑造肠道微生物群组成的关键环境因素。在营养流行病学中，饮食指数是量化饮食模式的重要工具，如健康饮食指数（HEI）、替代健康饮食指数（aHEI）、地中海饮食评分（MDS）和DASH饮食（ Dietary Approaches to Stop Hypertension）。然而，这些传统指数与肠道微生物群α/β多样性指标的相关性存在异质性。与这些传统指标不同，肠道微生物群饮食指数（DI-GM）通过系统评估14种食物/营养素类别（10种有益成分和4种限制成分）来量化肠道微生物群的健康状况。

方法

本研究数据源自1999–2020年美国国家健康与营养检查调查（NHANES）数据库，采用横断面研究设计。NHANES每年在全国范围内调查约5000人，1999–2020年间共进行了11个周期的调查。研究获得CDC研究伦理审查委员会的批准，所有参与者均签署知情同意书。

研究纳入标准为：年龄≥20岁的成年人，且具有完整的高血压和DI-GM数据。最终，41,193名参与者符合条件并被纳入分析。DI-GM评分基于Kase等人开发的系统计算，包括14种食物组或营养素：有益成分（发酵乳制品、鹰嘴豆、大豆、全谷物、纤维、蔓越莓、鳄梨、西兰花、咖啡和绿茶）和有害成分（红肉、加工肉类、精制谷物和高脂饮食（脂肪能量占比≥40%））。有益食物摄入量达到或超过性别特异性中位数时得1分，否则得0分；有害食物摄入量达到或超过中位数（或脂肪摄入量≥总能量的40%）时得0分，否则得1分。DI-GM总分范围为0–14分，其中有益成分得分（BGMS）最高为10分，有害成分得分（UGMS）最高为4分。

高血压的定义基于NHANES标准：自我报告的医生诊断、收缩压（SBP）≥140 mmHg、舒张压（DBP）≥90 mmHg或当前使用抗高血压药物。

协变量包括年龄、BMI（连续变量）、性别、种族/民族、婚姻状况、教育水平、贫困收入比（PIR）、吸烟状况、饮酒状况以及心血管疾病（CVD）、高脂血症和糖尿病的患病情况。CVD基于自我报告的医生诊断（包括充血性心力衰竭、冠心病、心肌梗死或卒中）；高脂血症的诊断基于当前使用降脂药物、甘油三酯≥150 mg/dL或胆固醇水平异常；糖尿病的诊断基于自我报告的医生诊断、HbA1c>6.5%、空腹血糖≥7.0 mmol/L、随机或餐后2小时血糖≥11.1 mmol/L或当前使用抗糖尿病药物或胰岛素。

统计分析采用MEC权重，以处理复杂调查设计。使用加权均值（连续变量）和加权百分比（分类变量）描述数据，组间差异采用Wilcoxon秩和检验（连续变量）和Rao-Scott卡方检验（分类变量）。采用加权逻辑回归模型（三个逐步调整的模型）评估DI-GM、BGMS和UGMS与高血压风险的关联。模型1仅调整年龄；模型2进一步调整性别、种族/民族、PIR、婚姻状况和教育水平；模型3在模型2基础上增加吸烟、饮酒、BMI、CVD、高脂血症和糖尿病。分析BGMS（或UGMS）时，将UGMS（或BGMS）作为协变量纳入以控制混淆。使用限制性立方样条（RCS）分析剂量-反应关系，并进行预定义的亚组分析（按年龄、性别、BMI和糖尿病状态分层）。所有分析使用R软件（版本4.2.2）和WinStat平台（版本2.1）完成。

结果

共纳入41,193名参与者，其中17,609人患有高血压（HTN组），23,584人无高血压（No-HTN组）。基线特征显示，两组在年龄、种族/民族、PIR、教育水平、吸烟、饮酒、BMI和慢性病患病率等方面存在显著差异。

多变量加权逻辑回归分析表明，DI-GM和BGMS与高血压风险呈显著负相关。DI-GM每增加1单位，高血压风险降低4%（OR=0.96，95% CI：0.94–0.98，p<0.001）；BGMS每增加1单位，风险降低5%（OR=0.95，95% CI：0.92–0.97，p<0.001）。UGMS与高血压风险无显著关联（p=0.249）。RCS分析显示，DI-GM和BGMS与高血压风险呈线性负相关（整体p值分别为0.001和<0.001），而UGMS无显著剂量-反应关系（p>0.05）。

亚组分析（按年龄、性别、BMI和糖尿病状态分层）表明，DI-GM和BGMS的保护作用在所有亚组中均一致（交互作用p>0.05）。在按UGMS分层的BGMS分析中，UGMS得分≤1时，BGMS与高血压风险的关联不显著（p>0.05），提示有害成分摄入未受控制时，BGMS的保护作用被削弱。

讨论

本研究首次系统探讨了DI-GM与高血压风险的关联，发现DI-GM和BGMS均具有独立保护作用，且BGMS的保护性更强。这与现有证据一致：饮食模式通过调节肠道微生物群影响高血压风险，例如地中海饮食通过增加短链脂肪酸（SCFAs）产生发挥心血管保护作用。DI-GM与地中海饮食评分（MDS）显著相关（r=0.42，p<0.0001），表明其作为基于肠道微生物群的定量指标具有潜力。

机制上，肠道微生物群通过SCFAs（如Roseburia和Faecalibacterium产生）和脂多糖（LPS）（革兰氏阴性菌细胞壁成分）影响血压。SCFAs通过激活Olfr78和Gpr41受体调节肾素分泌和血管张力；LPS则通过引发炎症、激活交感神经系统等途径促进高血压。DI-GM成分的选择基于其对肠道微生物群多样性、SCFAs产生和有益菌丰度的调节作用，具有科学依据。

年龄是高血压的重要风险因素，但本研究中DI-GM和BGMS的保护作用在不同年龄组均显著，提示其普适性。然而，研究存在局限性：横断面设计无法确立因果关系；DI-GM数据缺失可能导致选择偏差；虽调整多种混淆因素，但残余混淆和未测量因素（如遗传背景）可能影响结果；依赖自我报告数据可能引入回忆偏倚。

结论

DI-GM和BGMS与成人高血压风险显著负相关，其中BGMS的保护作用更强。这些发现突出了以肠道微生物群为靶点的饮食干预在高血压预防中的潜力，为从“疾病治疗”转向“健康维护”提供了科学基础。未来需前瞻性研究验证因果关联，并深入探索机制。