确定美国社区食品环境特征及其与成人肥胖之间的关联：一项基于聚类的多层次分析

《Public Health》：Identifying community food environment profiles and their associations with adult obesity in the United States: A cluster-based multilevel analysis

　　

摘要

研究目标

利用聚类分析和多层次建模方法，识别美国各县的食物环境类型，并探讨这些类型与成人肥胖率之间的关联。

研究设计

这是一项横断面生态学研究。

方法

本研究采用k-means聚类方法对美国3143个县进行了分析，使用了11个标准化指标来衡量食物可获得性、食品零售业发展情况以及社会经济状况。成人肥胖率通过多层次线性回归模型进行统计分析，其中县数据嵌套在州数据中，并对人口统计学和经济变量进行了调整。

结果

研究发现共四种食物环境类型：（1）高密度、混合质量的食物环境；（2）食物荒漠：食物获取困难、贫困率高；（3）食物绿洲：食物获取均衡、收入水平高；（4）混合环境、服务不足。经过协变量调整后，高密度、混合质量的食物环境和食物荒漠（食物获取困难、贫困率高）地区的成人肥胖率显著更高（约为36.2%），而食物绿洲（食物获取均衡、收入水平高）地区的肥胖率最低（34.5%），p<0.001）。不同地区、种族和民族构成以及贫困程度的食物环境类型也存在显著差异。

结论

不同的食物环境类型与美国各地的成人肥胖率存在关联。这些发现强调了在解决肥胖地理差异问题时考虑多元结构和社会经济因素的重要性，并表明需要开展针对具体地区的公共卫生干预措施。

引言

成人肥胖仍然是美国一个主要的公共卫生问题，在过去几十年中，大多数地区的肥胖发病率持续上升。2023年行为风险因素监测系统（BRFSS）的数据显示了明显的地理差异：在科罗拉多州和华盛顿特区，不到四分之一的成年人被归类为肥胖者，而在阿肯色州、密西西比州和西弗吉尼亚州等地区，肥胖率超过了40%。另有20个州以及关岛和波多黎各的肥胖率介于35%到40%之间。这些模式凸显了美国各地肥胖率的巨大地理差异。长期研究表明，社区食物环境对饮食和肥胖有重要影响。在超市较少、快餐店较多且社会经济条件较差的地区，肥胖率更高，尤其是在低收入群体和少数族裔中。然而，许多研究仅关注个体变量，而忽视了人们日常环境中多种因素的综合作用。单独分析这些指标可能会简化影响饮食行为和肥胖结果的复杂现实。

为了解决这一问题，本研究采用聚类方法对美国各县的食物环境进行了类型化分析，以捕捉当地食物环境的多元特性。通过k-means聚类算法，根据食物可获得性、食品零售状况和社会经济条件的共同特征对这些县进行了分组。本研究旨在识别美国各地独特的县级食物环境类型，并利用多层次建模方法探讨它们与成人肥胖率之间的关联。

研究方法

方法

本研究采用了两阶段分析策略，探讨了县级食物环境与成人肥胖率之间的关系。数据来源于美国农业部（USDA）的食物环境图谱和县级健康排名。食物环境图谱提供了县级的食物可获得性和零售业发展指标，包括杂货店、便利店、农贸市场、补充营养援助计划（SNAP）授权的零售商以及社会经济特征。

结果

所有分析均基于包含完整数据的3143个美国县样本。

聚类分析确定了四种不同的食物环境类型：

类型1：高密度、混合质量的食物环境。

类型2：食物荒漠：食物获取困难、贫困率高。

类型3：食物绿洲：食物获取均衡、收入水平高。

类型4：混合环境、服务不足。

根据各类型的主要特征，为这四个聚类赋予了相应的名称。

讨论

研究结果表明，县级食物环境类型与成人肥胖率存在差异。具体而言，高密度、混合质量的食物环境类型的县预测肥胖率高于食物绿洲类型；而食物环境较为均衡、社会经济资源较为丰富的县预测肥胖率较低。尽管各类型之间的差异较小，但仍具有统计学意义。

伦理审批

本研究分析的是公开可获取的、已去标识化的二手数据，因此无需机构审查委员会的批准。

数据来源

本研究使用的所有数据均为公开可获取的。县级肥胖率和人口统计特征数据来自县级健康排名及路线图；食物环境和零售业发展指标则来源于美国农业部食物环境图谱。

作者贡献

A.M.A.负责研究设计、数据收集、统计分析、结果解读和手稿撰写；S.H.L.参与了概念框架的构建、结果解读及手稿内容的修订；M.D.S.提供了方法学方面的指导并对手稿进行了仔细审查；A.E.V.D.B.参与了结果解读、内容的完善及最终手稿的编辑。所有作者均审阅并同意了手稿的最终版本。

资金来源

本项目未获得任何资金支持。

利益冲突声明

作者声明没有利益冲突。

致谢

我们感谢那些维护公共可获取的国家健康数据集的学术界和研究界人士。无需另外致谢。

作者：Ann Mary Abraham | Michael D. Swartz | Alexandra E. van den Berg | Stephen H. Linder 部门：德克萨斯大学健康科学中心公共卫生学院管理、政策与社区健康系，休斯顿，TX，77030，美国