在CARDIA队列研究中，确定循环中的肉桂酰甘氨酸与异亮氨酸的比值作为生物标志物，以探讨饮食质量、微生物代谢与2型糖尿病风险之间的关系

《The Journal of Nutrition》：Identifying the Ratio of Circulating Cinnamoylglycine to Isoleucine as a Biomarker Linking Diet Quality, Microbial Metabolism, and Type 2 Diabetes Risk in the CARDIA Cohorts

本研究通过分析CARDIA队列中2296名非糖尿病参与者的饮食质量、血浆微生物代谢相关代谢物及T2D发生情况，发现cinnamoylglycine/isoleucine（C/I）比率与饮食质量呈正相关，与T2D风险显著降低相关（OR=0.61），并通过多队列验证确认其预测价值。

　　

苏瑞|周霞|Lyn M. Steffen|陈驰

明尼苏达大学食品科学与营养系

摘要

背景

不健康的饮食和微生物群失调是2型糖尿病（T2D）的已知风险因素，但微生物代谢物作为饮食质量和T2D风险指标的价值却很少被探讨。

目的

在这项前瞻性研究中，我们分析了参与“冠状动脉风险发展在年轻人中的研究”（CARDIA）的成年人中，饮食摄入量与循环中的微生物代谢相关代谢物与T2D参数之间的相关性。

方法

在CARDIA研究的第7年，对2296名非糖尿病参与者进行了饮食质量、血浆代谢组、空腹血糖和胰岛素的检测，并监测了随后T2D的发生情况。饮食摄入量通过访谈者进行的饮食史调查来评估。饮食质量用2020年健康饮食指数（HEI）进行评估。Spearman相关性分析用于评估血浆代谢物与HEI、空腹血糖、胰岛素和稳态模型评估（HOMA）指数之间的关联。随后通过倾向匹配将131例新发T2D病例与对照组配对，形成了用于逻辑回归和多变量回归分析的数据集，并通过从整个队列中随机选取的三个队列进一步验证了这些预测标志物。

结果

在611种循环血浆代谢物中，有41种被归类为微生物代谢物或其饮食前体。肉桂酰甘氨酸是一种由微生物苯丙氨酸发酵和肝脏甘氨酸结合产生的代谢物，它与饮食质量呈正相关，与T2D发病风险呈负相关（比值比[OR] =0.66；95%置信区间0.49, 0.87）。异亮氨酸与饮食质量呈负相关，与T2D风险呈正相关（OR=1.98；95%置信区间1.36, 2.87）。肉桂酰甘氨酸和异亮氨酸之间的这种对比提供了一个肉桂酰甘氨酸/异亮氨酸（C/I）比率，作为饮食质量和T2D发病风险的预测指标（OR=0.61；95%置信区间0.46, 0.82），这一比率在三个随机选取的样本中也得到了验证（风险比[HR]=0.75；95%置信区间0.59, 0.96；p=0.02）。

结论

C/I比率可能是连接饮食质量、微生物代谢和T2D风险的有效指标。

临床试验注册编号及获取网站

不适用

部分内容摘录

引言

糖尿病是一个重大的公共卫生负担，因为糖尿病引起的代谢稳态紊乱会导致严重的并发症，包括心脏病、中风和肾衰竭，以及糖尿病并发症，如失明和下肢截肢（1）。根据全国健康与营养调查（NHANES）的数据，美国成年人中糖尿病的患病率（包括已诊断和未诊断的）为15.8%（2）。在众多风险因素中，饮食摄入是导致糖尿病的重要因素

研究人群

CARDIA是一项前瞻性队列研究，招募了5115名基线时（1985-1986年）年龄在18-30岁的黑人和白人成年女性和男性，研究地点包括阿拉巴马州伯明翰、伊利诺伊州芝加哥、明尼苏达州明尼阿波利斯和加利福尼亚州奥克兰的现场中心。该研究的详细信息已在前文报道（27）。在Y7年（1992-1993年；本分析的基线）的3943名参与者中，基线前或基线时被诊断为T2D的参与者（n=58）以及没有代谢组数据的参与者（n=1589）被排除在本研究之外

Y7年CARDIA参与者的基线特征

在CARDIA研究的Y7年阶段，2296名非糖尿病参与者中有142人在研究的Y25年之前发展为T2D，其中Y10年有13人，Y15年有13人，Y20年有58人，Y25年有58人。比较了病例组（N=142）和非病例组（N=2154）在Y7年的代谢特征，结果显示病例组的体重指数（BMI）和血脂（包括总胆固醇、LDL胆固醇、HDL胆固醇和甘油三酯）处于不利状态（表1）。更重要的是，病例组的

讨论

在本研究中，通过对CARDIA研究Y7年阶段的2296名非糖尿病参与者的血浆代谢组、饮食情况、代谢健康状况以及未来T2D发病情况的分析，发现多种与饮食和微生物组相关的代谢物分别与饮食摄入量、饮食质量和T2D风险存在显著相关性。这些代谢物作为潜在生物标志物的有效性进一步通过倾向匹配的病例对照设计、多变量建模和随机化分析进行了验证

伦理

每个现场中心的机构审查委员会批准了CARDIA研究方案。所有参与者在每次CARDIA检查时都签署了书面知情同意书。

数据可用性*

手稿、代码手册和分析代码中的数据将根据合理请求通过CARDIA协调中心（[e-mail]）提供。这需要完成数据和材料分发协议。

作者利益声明

作者们没有需要声明的利益冲突。

写作过程中使用生成式AI和AI辅助技术的声明

本手稿的撰写、审阅或编辑过程中没有使用AI。

资助

“冠状动脉风险发展在年轻人中的研究”（CARDIA）由美国国立卫生研究院（NIH）下属的国家心肺血液研究所（NHLBI）与阿拉巴马大学伯明翰分校（75N92023D00002 & 75N92023D00005）、西北大学（75N92023D00004）、明尼苏达大学（75N92023D00006）和凯撒基金会研究所（75N92023D00003）合作开展并支持。这项工作还得到了NIH/NHLBI R01HL150053项目的资助（项目负责人：

利益声明

陈驰声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：陈驰报告称获得了美国国立卫生研究院的财务支持。如果有其他作者，他们声明没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

苏瑞声明以下财务利益/个人关系

致谢

概念构思：R.S.、L.M.S.和C.C.；方法学：R.S.、L.M.S.和C.C.；验证：R.S.、L.M.S.和C.C.；正式分析：R.S.、L.M.S.和C.C.；调查：R.S.、X.Z.、L.M.S.和C.C.；资源：R.S.、L.M.S.和C.C.；数据管理：R.S.、X.Z.、L.M.S.和C.C.；初稿撰写：R.S.、C.C.；写作-审阅和编辑：R.S.、L.M.S.和C.C.；可视化：R.S.、C.C.；监督：R.S.、L.M.S.和C.C.；项目管理：L.M.S.和C.C.；资金支持：