膳食抗氧化指数（CDAI）与周围动脉疾病（PAD）的关联：一项基于NHANES数据库的全国性横断面研究

本研究发现，综合膳食抗氧化指数（CDAI）与周围动脉疾病（PAD）患病风险呈显著负相关。研究基于NHANES大样本数据，经多变量调整后，CDAI每增加1单位，PAD风险降低12%（OR = 0.88, 95% CI: 0.81–0.95）。最高四分位数组相比最低组风险降低53%（OR = 0.47）。该研究首次揭示CDAI对PAD的保护效应，为抗氧化膳食在血管疾病防治中的作用提供重要流行病学证据。

　　

1 引言

周围动脉疾病（Peripheral Artery Disease, PAD）是下肢动脉粥样硬化的主要临床表现，与截肢、心肌梗死、卒中及死亡风险增加密切相关。全球PAD患者超过2亿人，约占世界人口的3%以上，是心血管死亡和全因死亡率的重要预测因子。综合膳食抗氧化指数（Composite Dietary Antioxidant Index, CDAI）由Wright等人开发，通过整合维生素A、C、E、锌（Zn）、硒（Se）及类胡萝卜素的摄入量，评估膳食抗氧化能力的综合指标。既往研究表明，CDAI与糖尿病、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、腰痛及睡眠障碍等多种慢性病风险呈负相关，且与成人和绝经后女性心血管疾病风险降低有关。然而，CDAI与PAD之间的关联尚未有研究探讨。

2 材料与方法

2.1 研究人群

本研究数据来源于美国国家健康与营养调查（NHANES）1999–2004年度数据库。NHANES由美国疾病控制与预防中心（CDC）组织实施，其研究设计通过伦理审查并获监管机构批准。初始样本量为31,125人，排除标准包括：无踝肱指数（ABI）数据者（23,555人）、无CDAI数据者（5,236人）及CDAI异常值（2人）。最终纳入2,332名40岁以上参与者。

2.2 综合膳食抗氧化指数

CDAI作为主要暴露变量，基于NHANES膳食访谈问卷计算。问卷收集连续两日的膳食摄入数据，涵盖维生素A、C、E、硒、锌和类胡萝卜素的日摄入量。CDAI计算公式为：

CDAI = Σ（每种抗氧化剂摄入量 - 均值）/标准差

该方法的可靠性已获多项研究验证。

2.3 周围动脉疾病评估

PAD通过踝肱指数（Ankle-Brachial Index, ABI）判定。测量时参与者取仰卧位，使用袖带式血压计检测右臂及双踝收缩压。若右臂存在禁忌症则测量左臂。ABI计算为踝部收缩压与肱动脉收缩压之比。根据临床指南，任一侧ABI ≤ 0.9定义为PAD。

2.4 协变量

协变量包括人口学特征（年龄、性别、种族）、社会经济因素（教育水平、婚姻状况、贫困收入比）、人体测量与生活方式指标（体重指数、体力活动、总能量、钙和铁摄入量）、不良健康行为（吸烟、饮酒）以及合并症（糖尿病、高血压、高胆固醇血症）。这些变量均基于既往研究或临床共识选择，以控制潜在混杂效应。

2.5 统计分析

采用χ2检验和t检验分析基线特征。通过多变量逻辑回归模型评估CDAI与PAD的关联，并逐步调整协变量：模型1未调整；模型2调整年龄、性别、种族和教育；模型3全面调整上述所有协变量。CDAI按四分位数分组（Q1: -5.62至-2.26；Q2: -2.25至-0.75；Q3: -0.74至1.18；Q4: 1.19至29.17）进行趋势分析。使用平滑曲线拟合评估非线性关系，并通过分层分析和交互作用检验评估异质性。统计学显著性定义为p < 0.05，分析使用R 3.4.3和EmpowerStats 2.0完成。

3 结果

3.1 社会人口学与临床特征

2,332名参与者平均年龄为60.27岁（标准差12.74），男性占50.21%，非西班牙裔白人占47.60%。PAD患病率为7.12%。PAD患者平均CDAI值显著低于非PAD组（-1.08 vs. 0.06, p < 0.001）。PAD患者多为高龄、非西班牙裔黑人、吸烟者，且高血压、糖尿病、高胆固醇血症患病率更高，家庭贫困收入比（PIR）≤100%者比例更高，能量摄入较低，教育水平较低，丧偶/离异/分居者比例更高。

3.2 CDAI与PAD的关联

多变量调整后，CDAI每增加1单位，PAD风险降低14%（OR = 0.86, 95% CI: 0.78–0.95）。以Q1为参照，Q4组PAD风险降低53%（OR = 0.47, 95% CI: 0.24–0.93）。平滑曲线显示CDAI与PAD呈负相关（p for trend = 0.025）。阈值效应分析发现非线性关系（p for nonlinearity = 0.008），拐点为CDAI = -1.32。低于该值时，每单位CDAI增加对应PAD风险降低35%（OR = 0.65, 95% CI: 0.51–0.82, p < 0.001）；高于该值时关联不再显著（OR = 0.92, 95% CI: 0.83–1.02, p = 0.097）。

3.3 亚组分析

分层分析显示，CDAI与PAD的负关联在所有亚组中一致，包括性别、年龄、种族、教育、PIR、BMI、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病及高胆固醇血症亚组（交互作用p > 0.05）。平滑曲线提示女性和年龄<65岁者关联更强，但交互作用未达显著性。

4 讨论

本研究首次基于大规模人群数据发现CDAI与PAD风险呈负相关，表明高抗氧化膳食可能降低PAD发病风险。结果与既往关于CDAI与卒中、冠心病及动脉粥样硬化的研究一致。动脉粥样硬化是PAD的主要病理基础，其发生涉及氧化应激、炎症反应和脂质浸润。活性氧（ROS）作为氧化应激主要产物，通过诱导内皮功能障碍、慢性炎症和脂代谢紊乱启动动脉粥样硬化。动物模型表明，ROS生成与血管生成、内皮功能及炎症反应密切相关，并干扰血管内皮生长因子（VEGF）介导的血管生成过程。临床研究也发现PAD患者氧化应激标志物（如晚期糖基化终末产物AGEs和丙二醛MDA）水平升高，而抗氧化标志物（如维生素E和总反应抗氧化潜能TRAP）水平降低。

CDAI包含的抗氧化成分通过多种机制拮抗氧化应激：维生素C作为水溶性抗氧化剂，参与胶原合成并清除自由基；类胡萝卜素和维生素A通过淬灭自由基和过氧自由基发挥保护作用；维生素E作为脂溶性抗氧化剂，调节细胞膜和胞质蛋白的氧化还原平衡；硒通过硒蛋白（如含硒半胱氨酸的酶）发挥抗氧化功能；锌、铜和铁等金属元素作为氧化还原开关参与关键反应路径。

尽管单一营养素补充的随机对照试验（RCT）未能一致显示心血管保护效应，但富含抗氧化成分的地中海饮食被证实可降低PAD和心血管事件风险。本研究还发现女性和<65岁人群可能从高CDAI饮食中获益更显著，可能与雌激素的血管保护作用及年龄相关的血管老化过程有关。

5 结论

CDAI与美国40岁以上成人PAD风险呈负相关，且这一关联在不同亚群中保持一致。结果表明富含抗氧化剂的膳食可能对PAD预防具有潜在价值，但需进一步前瞻性研究验证因果关联。