超加工食品摄入与心血管代谢健康研究的全球格局与前沿趋势:基于2015–2025年文献的计量学与知识图谱分析

《Frontiers in Nutrition》:Global research landscape and emerging frontiers of ultra-processed food intake and cardiometabolic health: a bibliometric and knowledge-mapping analysis (2015–2025)

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月07日 来源:Frontiers in Nutrition 5.5

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  目的: 对2015年至2025年间超加工食品(ultra-processed food, UPF)摄入与心血管代谢健康相关研究进行文献计量学与可视化分析。 方法: 从Web of Science核心合集(Web of Science Core Collecti

  
目的: 对2015年至2025年间超加工食品(ultra-processed food, UPF)摄入与心血管代谢健康相关研究进行文献计量学与可视化分析。 方法: 从Web of Science核心合集(Web of Science Core Collection, WoSCC)和Scopus数据库中检索2015年至2025年的文献。采用R软件(bibliometrix包)、VOSviewer、CiteSpace和Origin 2018进行分析。 结果: 该领域的学术产出在整个研究期间呈现持续增长态势,其中2020年至2021年间增长最为陡峭。巴西在发文量上居首位,其次为美国和中国。圣保罗大学(University of S?o Paulo)在贡献机构中排名第一。《Nutrients》、《Public Health Nutrition》和《Frontiers in Nutrition》是产出最多的期刊,而《Public Health Nutrition》、《Nutrients》和《美国临床营养学杂志》(American Journal of Clinical Nutrition)在共被引网络中占主导地位。高频关键词包括肥胖、心血管疾病、儿童、膳食模式和糖尿病,反映了该领域的核心主题。文献计量分析识别出三大研究热点:UPF摄入与心血管代谢疾病(cardiometabolic diseases, CMDs)的关联;UPF消费与儿童及青少年早期心血管代谢损伤的关联;以及食物基质破坏和食品添加剂介导的心血管代谢失调的机制。 结论: 过去十年间,全球对UPF摄入与心血管代谢健康关系的研究兴趣大幅增长。本研究系统描绘了该领域当前的研究格局、关键热点和新兴前沿,为未来研究和公共卫生干预提供了有价值的参考。

主体内容总结

1 引言

超加工食品(ultra-processed foods, UPFs)由巴西圣保罗大学(University of S?o Paulo)的Monteiro及其团队于2009年首次提出概念。NOVA食品分类系统将所有食品分为四类:未加工或 minimally processed foods、加工烹饪原料、加工食品和UPFs。UPFs是以食品来源提取物和工业合成物质为主要原料的工业化配方产品,通常含有乳化剂、人工甜味剂、风味剂、着色剂等食品添加剂,旨在最大化适口性、便利性和消费者吸引力。与未加工食品相比,UPFs通常具有更高的能量密度、饱和脂肪、添加糖和钠含量,而膳食纤维、维生素和其他保护性营养素含量显著较低。近年来,UPF消费在全球范围内显著上升。在高收入国家,UPFs已占膳食总能量摄入的相当大比例;同时,UPF销售在许多中等收入国家快速增长。
心血管代谢疾病(cardiometabolic diseases, CMDs)涵盖以心血管、代谢和炎症失调为特征的一组疾病,包括肥胖、2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus, T2DM)、高血压、血脂异常、代谢综合征和动脉粥样硬化性心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)。大量流行病学和干预性证据表明,高UPF摄入与肥胖、胰岛素抵抗、T2DM、代谢综合征和心血管事件风险升高密切相关。其潜在机制可能涉及肠道菌群失调、食品添加剂毒性效应、超高能量密度驱动的过度消费以及营养素替代效应。
尽管近年来UPF与心血管代谢健康的研究量迅速扩大,但现有综述主要聚焦于特定机制通路或单一心血管代谢疾病结局,缺乏整合性分析。本研究采用NOVA作为主要概念框架,通过全面的文献计量分析并结合机制证据的综合整合,阐明UPFs在CMD发生发展中的作用并识别潜在干预策略。

2 数据来源与方法

文献计量分析是一种应用数学和统计学技术对特定主题在特定时间内的文献进行综合评价的方法。本研究数据来源于Web of Science核心合集(WoSCC)和Scopus数据库,覆盖2015年至2025年。检索于2026年3月19日进行,文献类型限定为论文和综述,语言限定为英文。遵循PRISMA指南,由两名独立研究人员筛选记录,分歧通过第三方讨论解决。基于DOI和标题识别并删除重复记录。考虑到合并不同数据库记录可能导致不一致或关键信息丢失,WoSCC和Scopus数据集分别进行分析以保持数据完整性。主要文献计量分析基于WoSCC数据集,Scopus数据集用于补充分析。
时间趋势分析使用Origin 2018;文献计量评估和知识可视化使用R软件bibliometrix包(v5.0.1)、VOSviewer(v1.6.20)和CiteSpace(v6.4)。期刊影响因子(impact factor, IF)数据来源于2026年期刊引证报告(Journal Citation Reports, JCR)。VOSviewer分析中,国家合作网络阈值设为至少5篇论文,机构合作网络至少4篇,期刊共被引网络至少20次被引。关键词共现分析中,WoSCC和Scopus数据集的最低出现阈值分别设为4和10。为避免关键词聚类被检索词主导,排除了主要查询关键词和非特异性高频词,并对同义词和单复数重复关键词进行了标准化合并。

3 结果

3.1 纳入文献概况

经完整筛选程序后,WoSCC最终保留480篇合格文献。该领域学术产出在研究期间(2015–2025年)呈持续上升趋势,2020至2021年间加速最为显著,2025年达到十年峰值(108篇)。Scopus数据库检索到549篇独立文献,其增长轨迹与WoSCC高度一致。
通讯作者国家分析显示,巴西发文量居首位(147篇),其次为美国(82篇)、中国(32篇)、西班牙(25篇)和伊朗(24篇)。国际合作方面,巴西(39篇)和美国(32篇)是全球合著网络的主导枢纽。澳大利亚的国际合作率最高(78.6%),其次为西班牙(76.0%)和英国(64.3%)。在发文量前20的机构中,巴西(7所)和美国(7所)共同主导,圣保罗大学以89篇排名第一,是第二名哈佛大学T.H. Chan公共卫生学院的两倍以上。

3.2 发文期刊与共被引期刊

WoSCC数据集中480篇文献分布于172种学术期刊。《Nutrients》(51篇;IF=5.8)发文量最大,其次为《Public Health Nutrition》(22篇;IF=3.0)和《Frontiers in Nutrition》(18篇;IF=5.5)。被引量方面,《Public Health Nutrition》最高(1,850次),其次为《Nutrients》(1,487次)和《美国临床营养学杂志》(1,089次)。共被引期刊图谱将《Public Health Nutrition》、《Nutrients》和《美国临床营养学杂志》确定为共被引网络的结构核心。发文量排名前列的期刊与被引量排名前列的期刊之间存在显著重合,表明这些期刊同时充当新兴研究的领先平台和该领域知识积累的基石。

3.3 高被引文献与引文突现分析

前20篇高被引文献至少获得339次被引,分布于17种学术期刊,表明该领域里程碑式研究具有内在多学科性。被引量最高的三篇文章分别为《The Global Syndemic of Obesity, Undernutrition, and Climate Change: The Lancet Commission Report》(2,040次)、《Ultra-Processed Diets Cause Excess Calorie Intake and Weight Gain: An Inpatient Randomized Controlled Trial of Ad Libitum Food Intake》(1,288次)和《2021 Dietary Guidance to Improve Cardiovascular Health: A Scientific Statement From the American Heart Association》(746次),分别代表大规模公共卫生流行病学报告、临床随机对照试验(randomized controlled trial, RCT)和权威心血管健康膳食指南三种研究范式。
CiteSpace识别出25篇具有显著引文突现的文献。突现强度最高的三篇文献分别为《Ultraprocessed food consumption and risk of overweight and obesity: the University of Navarra Follow-Up (SUN) cohort study》(强度=26.78)、《Consumption of ultra-processed food products and its effects on children's lipid profiles: a longitudinal study》(强度=21.91)和《Ultra-Processed Food Consumption and the Incidence of Hypertension in a Mediterranean Cohort: The Seguimiento Universidad de Navarra Project》(强度=18.75)。高被引文献和引文突现分析识别出四个反复出现的主题聚类:UPFs通过超重和肥胖的中介效应影响CMD发生发展;UPF消费与特定CMD终点的关联;UPF通过改变膳食营养素组成诱导代谢风险;以及UPF消费对儿童和青少年的早期心血管代谢损害。

3.4 关键词共现聚类与时间演化分析

从WoSCC数据集中提取了1,594个关键词。出现频率最高的关键词包括“obesity”(240次)、“consumption”(156次)、“cardiovascular diseases”(129次)、“nutrition”(86次)和“children”(78次)。关键词共现图谱包含五个聚类:聚类1(红色节点,40个关键词)聚焦UPF暴露与儿童青少年超重/肥胖的关联;聚类2(绿色节点,38个关键词)涉及UPF在膳食模式中的作用及其对慢性病风险的影响;聚类3(蓝色节点,32个关键词)涵盖UPF诱导心血管代谢失调的病理生理机制;聚类4(黄色节点,20个关键词)涉及营养转型背景下UPF相关的葡萄糖代谢紊乱和糖尿病风险;聚类5(紫色节点,12个关键词)涵盖UPF的膳食评估、分类框架和营养干预政策。
主题演化分析显示:2016至2019年间,该领域处于探索阶段,早期研究主要关注UPF相关膳食暴露的初步特征描述;2020至2021年间,主题重心转向UPF相关的健康负担、营养素组成和评估方法;2022至2023年间,研究焦点从膳食暴露和营养质量的早期特征描述转向UPF摄入与肥胖、超重、心血管疾病及相关危险因素关联的系统评估;2024至2025年间,研究主题进一步扩展至葡萄糖代谢异常、疾病预防和更广泛的健康结局。

3.5 研究热点综合分析

综合引文突现模式、关键词出现频率、共现聚类结构和纵向主题转变,识别出三个主导研究焦点:UPF摄入与CMDs的关联,即UPFs可能通过促进体重增加、诱导或加重T2DM、血脂异常和高血压来增加CVD风险;UPF消费与儿童青少年早期心血管代谢损伤的关联,即UPFs可能通过促进肥胖、塑造膳食习惯和诱导早期糖脂代谢紊乱来升高儿童青少年CMD长期风险;以及食物基质破坏和食品添加剂介导的心血管代谢失调的机制,即UPFs可能通过炎症反应、肠道菌群失衡、胰岛素信号受损和血管内皮功能障碍等多条通路促进心血管代谢失调。

4 讨论

4.1 总体特征

WoSCC检索识别出2015至2025年间480篇文献,年度产出持续增长。巴西在发文量上领先,其次为美国和中国的格局,可归因于巴西在UPF概念上的理论首创性——圣保罗大学的Monteiro教授团队开发了NOVA食品分类系统并正式定义了UPF概念。美国依托广泛的全国膳食调查、大型前瞻性队列和强大的机构研究能力成为另一主要贡献者。中国跻身主要贡献国之列表明该领域研究参与度不断提升。
发文期刊分析显示,营养和公共卫生导向期刊的主导地位反映了该领域源于膳食分类、营养流行病学和人群水平风险评估的学科渊源。相比之下,临床心血管期刊的参与相对有限,可能表明现有流行病学证据向心血管临床研究的转化仍不充分。

4.2 研究热点与新兴趋势

4.2.1 UPF摄入与CMDs的关联
现有证据表明UPF摄入与CMD风险之间存在一致的关联。体重方面,观察性证据一致将较高UPF摄入与体重增加和腹型肥胖相关联。一项RCT中,超加工与未加工膳食在能量含量和宏量营养素组成上相匹配,但在自由进食条件下,参与者在超加工膳食阶段每天多摄入约500 kcal,2周内体重增加约0.9 kg、体脂增加约0.4 kg。葡萄糖代谢方面,多项队列研究和荟萃分析表明总UPF摄入与T2DM风险升高相关,美国一项人群队列中最高五分位与最低五分位相比T2DM风险比为1.46。血脂方面,高UPF摄入与高甘油三酯血症(≥150 mg/dL)的发生显著相关,最高三分位人群发生高甘油三酯血症的几率是最低三分位的2.66倍。血压方面,高UPF消费显著增加高血压发生风险,且存在剂量-反应关系。此外,UPF摄入还与心血管事件和全因死亡等硬性心血管终点密切相关。
4.2.2 UPF消费与儿童青少年早期心血管代谢损伤的关联
UPFs因其便利性、适口性和有效营销策略在儿童青少年中广泛消费。美国全国代表性数据分析显示,青少年每日热量摄入的大部分来自UPFs,UPF提供的能量比例从1999年的61.4%上升至2018年的67.0%。证据表明UPFs可能在儿童期即开始产生代谢失调效应。学龄前儿童UPF消费可预测学龄期腰围增长,较高UPF摄入与儿童体质指数、脂肪质量指数和中心性肥胖显著正相关。儿童早期形成的膳食偏好和习惯倾向于持续存在,可能对青少年期和成年期产生持久影响。UPF的高能量密度、柔软质地和快速进食速率可能减弱饱腹感信号,而风味增强添加剂产生的强烈奖赏刺激可能失调摄食相关神经回路。8岁时与UPF消费相关的腹型肥胖已被确定为后续糖代谢受损的潜在危险因素。一项纵向研究发现,3岁时UPF消费较高的儿童到6岁时总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平显著升高。
4.2.3 食物基质破坏和食品添加剂介导的心血管代谢失调机制
工业加工可能通过破坏天然食物基质和引入食品添加剂部分导致UPF的不良健康效应。在未加工的全植物食品中,营养素通常被包裹在完整的植物细胞壁、蛋白质网络和膳食纤维结构中,这种天然食物基质可减缓营养素释放、增加口腔加工负荷并增强饱腹感。相比之下,UPFs的深度工业加工(包括超细研磨、挤压、重组和精炼)严重破坏该基质,使营养素更易于快速消化和吸收。基质破坏减少进食时的口腔加工时间,可能加速胃排空,增加营养素吸收效率,从而促进过量能量摄入。快速营养素吸收还诱导餐后血糖和胰岛素水平的显著波动,加重代谢负荷并促进胰岛素抵抗。
食品添加剂方面,乳化剂可能通过破坏肠道通透性、肠道菌群组成和胰岛素信号通路促进心血管代谢异常。羧甲基纤维素、聚山梨酯-80和卡拉胶已被证明可改变肠道微生物组成、损害肠道黏液层完整性并增加肠道通透性,从而诱导代谢性内毒素血症和慢性低度炎症。人工甜味剂如阿斯巴甜、三氯蔗糖、糖精和安赛蜜-K可能通过调节肠道菌群、葡萄糖代谢、胰岛素信号和血管炎症等多重机制促进心血管代谢损伤。阿斯巴甜还可能直接作用于血管内皮细胞,上调膜结合趋化因子CX3CL1表达,促进单核细胞和巨噬细胞的募集及M1促炎极化,加速动脉粥样硬化进展。防腐剂方面,食品添加剂来源的亚硝酸盐(特别是加工肉类中的亚硝酸钠)与高血压风险升高约19%相关,而天然食物和水源中的硝酸盐和亚硝酸盐未显示类似关联。对羟基苯甲酸酯具有弱雌激素活性,被归类为内分泌干扰化学物质,可能通过影响脂质代谢、炎症反应和胰岛素信号转导导致代谢异常。

5 结论

本研究通过文献计量方法系统描绘了2015至2025年间UPF摄入与心血管代谢健康领域的学术文献格局。研究结果显示该领域研究产出在过去十年持续快速增长,巴西和美国主导全球发文量和机构贡献,圣保罗大学在全球学术网络中发挥核心引领作用。《Nutrients》和《Public Health Nutrition》等核心期刊在高产出和高被引上的重合凸显其在建立知识基础和推动前沿发展中的双重角色。
通过综合突现检测、共现网络分析和纵向主题映射,确定了三个主导研究焦点。现有流行病学和干预性证据表明,较高UPF摄入与肥胖、T2DM、血脂异常、高血压、心血管事件和全因死亡易感性升高相关。儿童和青少年是UPF暴露的高风险人群,早期消费可能通过促进肥胖、诱导早期糖脂代谢紊乱和强化不健康膳食习惯对成年心血管代谢健康产生持久不良影响。乳化剂、人工甜味剂和含亚硝酸盐防腐剂等食品添加剂可能通过肠道菌群失衡、胰岛素信号受损、慢性炎症和内皮功能障碍等多重机制促进心血管代谢失调,而食物基质破坏导致的快速营养素吸收和饱腹感信号减弱也是重要的致病机制。
未来研究应聚焦于通过高质量前瞻性研究和干预试验建立因果证据,系统比较特定UPF亚组和单一食品添加剂的差异化效应,并开发基于机制的靶向膳食干预策略,以期为降低全球CMD负担提供科学基础。
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