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为探究饮食烟酸摄入与肾结石的关系,中南大学湘雅医院的 Jian Wu 开展相关研究。结果发现美国成年人中,二者呈负相关,60 岁以下人群更显著。该研究为肾结石预防提供新方向,值得科研读者一读。
中南大学湘雅医院(Department of Urology, Xiangya Hospital, Central South University)的研究人员 Jian Wu 在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “Association between dietary niacin intake and kidney stones in American adults” 的论文。这篇论文在泌尿系统疾病与营养健康交叉领域有着重要意义,为预防肾结石提供了新的饮食干预方向,有望通过调整饮食结构,降低肾结石的发病风险,进而减轻患者痛苦和医疗系统负担。
一、研究背景
肾结石是泌尿系统常见疾病,在美国的患病率约为 11%,而且复发率高,高达 50% 的患者会在 5 年内复发。这不仅严重影响患者的健康和生活质量,还给医疗系统带来了沉重的经济负担,据估算,美国每年因肾结石产生的经济影响近 20 亿美元。随着人们饮食和生活方式的改变,肾结石的患病率预计还会持续上升。因此,探寻有效的预防和管理策略迫在眉睫。
此前的研究表明,饮食可能是预防肾结石的有效途径。烟酸(也叫维生素 B3)作为一种重要的水溶性维生素,在能量代谢和氧化还原反应中发挥着关键作用。它不仅具有抗炎和抗氧化特性,还能调节血液胆固醇水平。然而,关于饮食中烟酸摄入量与肾结石之间的关系,一直以来都不明确。为了填补这一知识空白,研究人员开展了此项研究。
二、研究方法
- 研究对象:该研究数据来自美国国家健康和营养检查调查(NHANES)2007 - 2018 年的数据。研究人员选取了其中肾结石病史和饮食烟酸摄入量数据完整的参与者,并排除了能量摄入异常者,最终确定了 28,508 名参与者。
- 暴露和结局变量:暴露变量为饮食烟酸摄入量,数据通过两次 24 小时饮食回忆访谈收集,为减少回忆偏差,仅采用首次访谈数据估算烟酸摄入量,且只关注食物来源的烟酸,不包括补充剂。结局变量是肾结石,通过询问参与者 “你是否曾患过肾结石?” 来确定,回答 “是” 的参与者被归类为有肾结石病史。
- 协变量:研究纳入了年龄、性别、种族 / 民族、教育水平、家庭贫困收入比(PIR)、吸烟史、饮酒状况、身体活动、体重指数(BMI)、总能量摄入、总水摄入、饮食钙摄入、饮食咖啡因摄入、高血压和糖尿病等作为协变量。
- 统计分析:研究人员按照 NHANES 分析教程,合并 6 个连续调查周期的数据构建了 12 年的综合权重。使用随机森林法填补缺失值,连续变量以加权均值和标准误差(SE)表示,分类变量以频率分布和加权百分比报告。运用 4 个加权逻辑回归模型分析饮食烟酸摄入量与肾结石患病率的关系,采用限制立方样条(RCS)研究剂量 - 反应关系,进行分层分析和交互检验以识别亚组中的潜在效应修饰因素,并通过敏感性分析验证结果的稳健性。所有统计分析均使用 R 4.2.3 软件,借助 survey 和 missForest 软件包完成,以双侧 P 值小于 0.05 为具有统计学意义。
三、研究结果
- 研究人群特征:该研究共纳入 28,508 人,其中女性 15,106 人,男性 13,402 人,平均年龄 47.93 岁。有 2,730 人(加权频率 10.02%)报告有肾结石病史。与无肾结石的参与者相比,有肾结石的参与者更可能是男性、年龄较大、白人、家庭收入较高、吸烟者、身体活动水平较高,且患有高血压和糖尿病,同时他们的饮食烟酸摄入量往往较低。
- 饮食烟酸摄入量与肾结石的关系:当将饮食烟酸摄入量作为连续变量分析时,在完全调整模型中,其与肾结石呈负相关(OR = 0.83,95% CI = 0.71 - 0.96,P = 0.013)。按分类变量分析,最高饮食烟酸摄入量组的参与者患肾结石的风险显著低于最低摄入量组(Q4 vs.Q1:OR = 0.78,95% CI = 0.63 - 0.97,P = 0.027)。经 RCS 分析,发现饮食烟酸摄入量与肾结石之间呈 L 形关系(非线性 P 值 = 0.047)。
- 分层分析:研究人员基于性别、年龄、种族 / 民族、BMI、吸烟史、饮酒状况、身体活动、高血压和糖尿病病史进行分层分析,发现年龄组存在显著交互作用(P 交互 < 0.05),饮食烟酸摄入量对肾结石的影响在 60 岁以下的亚组中更为显著。
- 敏感性分析:排除协变量数据缺失的参与者后,对 17,185 人进行敏感性分析,结果显示饮食烟酸摄入量与肾结石之间的关系依然稳定。调整所有混杂因素后,饮食烟酸摄入量与肾结石风险降低相关(OR = 0.83,95% CI = 0.69 - 0.99,P = 0.043)。
四、研究结论与讨论
该研究首次证实了饮食烟酸摄入量与美国成年人肾结石风险之间存在负相关关系。具体来说,较高的饮食烟酸摄入量(≥25.92 mg/d 与≤15.11 mg/d 相比)可使肾结石风险降低 22%。RCS 分析表明,在 0 - 35 mg/d 的范围内,烟酸摄入量越高,肾结石风险越低,这意味着增加饮食烟酸摄入量可能是预防肾结石的有效策略。
从饮食角度来看,富含烟酸的食物,如肉类、乳制品、鱼类、花生和强化面粉制品等,在传统地中海饮食中含量丰富。地中海饮食注重豆类、全谷物、水果、橄榄油、坚果、海鲜和蔬菜的摄入,这种饮食模式不仅能提供充足的烟酸,还与降低肾结石风险有关。相反,西方饮食中红肉、动物脂肪和甜点含量高,但新鲜水果、蔬菜和低脂乳制品含量低,烟酸摄入往往不足,且与肾结石风险增加相关。因此,将富含烟酸的食物纳入日常饮食,或许有助于降低肾结石形成的风险。
关于饮食烟酸摄入量与肾结石风险呈负相关的具体机制,虽然尚未完全明确,但研究人员提出了几种合理的解释。肾结石的形成是一个复杂过程,涉及尿液过饱和、晶体成核、生长、聚集和滞留等环节。约 80% 的肾结石是钙基结石,其中草酸钙(CaOx)最为常见。CaOx 结石的发病机制与氧化应激和炎症密切相关,当肾小管上皮细胞(RTECs)暴露于 CaOx 晶体时,会诱导活性氧(ROS)的过量产生,进而加剧炎症、细胞损伤以及晶体的黏附和滞留。而有证据表明,增加烟酸摄入量能有效抑制 ROS 的生成,其抗氧化特性可以减轻 ROS 的过度产生,从而减少炎症和组织损伤。此外,烟酸还可能通过抗炎作用抑制肾结石的形成。研究发现,CaOx 晶体可激活核因子 - κB(NF - κB)信号通路,引发肿瘤坏死因子 - α(TNF - α)、白细胞介素 - 6(IL - 6)和白细胞介素 - 1β(IL - 1β)等促炎细胞因子的表达升高,这些分子事件会促进晶体生长、聚集和炎症反应,加剧组织损伤,推动肾结石的发展。而烟酸能够调节 NF - κB 通路,降低促炎细胞因子的表达。另外,巨噬细胞极化在肾结石发病机制中也起着关键作用,结石形成者的 M1(促炎)巨噬细胞相关基因表达升高,M2(抗炎)基因表达降低,促进 M2 巨噬细胞极化可以抑制 CaOx 结石的形成。烟酸通过其受体 GPR109A 能够调节巨噬细胞极化,促使其从 M1 表型向 M2 表型转变,从而减轻炎症反应。线粒体功能障碍也是肾结石发病的重要因素之一,CaOx 结石形成者的单核细胞线粒体功能受损,而动物研究表明,维持线粒体功能可以减少 CaOx 晶体沉积。烟酸作为烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的前体,在支持氧化磷酸化和其他线粒体过程中发挥着重要作用,充足的 NAD 水平对于维持正常线粒体功能至关重要。因此,增加饮食烟酸摄入量可能增强线粒体功能,降低 CaOx 结石形成的风险。
分层分析和交互检验还发现,饮食烟酸摄入量与肾结石之间的关系存在年龄差异,这种负相关关系在 60 岁以下的人群中更为显著。研究人员推测,免疫系统活动和炎症途径在年轻人肾结石的发展中可能比在老年人中发挥更突出的作用。多项研究也支持这一假设,例如血清 C 反应蛋白水平仅在年轻人中与肾结石呈正相关,美国 50 岁以下成年人的全身免疫炎症指数也与肾结石风险较高相关。这表明调整饮食因素对于年轻人群预防肾结石可能具有更大的益处。
这项研究具有诸多优势。它使用了 NHANES 的大规模全国性人口调查数据,且采用标准化协议收集数据。在所有分析中纳入抽样权重,增强了研究结果对美国全体人口的代表性。同时,这是首次为饮食烟酸摄入量与肾结石之间的关系提供证据的研究,并且通过敏感性分析验证了结果的稳健性,表明坚持富含烟酸的饮食可能是预防肾结石的潜在策略,尤其是对于 60 岁以下的人群。
不过,该研究也存在一些局限性。首先,横断面研究设计无法确定饮食烟酸摄入量与肾结石之间的因果关系。其次,饮食烟酸摄入量和肾结石的数据通过自我报告问卷收集,不可避免地存在回忆偏差。而且,NHANES 数据库中没有肾结石成分等具体细节。尽管如此,之前的研究已证实自我报告肾结石病史的准确性。此外,虽然调整所有协变量后,饮食烟酸摄入量与肾结石患病率之间存在显著负相关,但有肾结石和无肾结石参与者之间的饮食烟酸摄入量差异小于 1mg,这种微小差异对肾结石形成的实际影响可能有限。最后,饮食习惯会随时间变化,通过 24 小时回忆收集的饮食信息可能无法完全代表参与者的长期饮食模式。
尽管存在这些不足,该研究仍为饮食在预防肾结石方面的潜在作用提供了有价值的见解。未来需要设计更完善的前瞻性队列研究,进一步验证这些结果,并明确烟酸摄入量的差异是否真的会影响肾结石形成的风险,以及背后的具体机制,为肾结石的预防和治疗提供更坚实的理论依据和实践指导。