《Metabolites》:Differences in Serum Cytokine Profiles Between Vegetarians and Omnivores: Exploratory Assessment of Dietary Factors
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背景/目标: 现有证据提示,植物性饮食与慢性炎症性疾病风险降低及循环C反应蛋白(CRP)水平降低相关。然而,与其他炎症生物标志物(包括白细胞介素(ILs)、肿瘤坏死因子(TNFs)、干扰素(IFNs)及趋化因子)的关联仍有限且尚无定论。本研究比较
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背景/目标: 现有证据提示,植物性饮食与慢性炎症性疾病风险降低及循环C反应蛋白(CRP)水平降低相关。然而,与其他炎症生物标志物(包括白细胞介素(ILs)、肿瘤坏死因子(TNFs)、干扰素(IFNs)及趋化因子)的关联仍有限且尚无定论。本研究比较了健康素食者与杂食者之间多种血清细胞因子和趋化因子水平。方法: 研究纳入160名表面健康、体重正常、年龄25–50岁、无急慢性疾病及过敏的受试者,其中杂食者80名、素食者80名(含67名纯素食者和13名乳-蛋素食者)。采用流式细胞术结合LEGENDplex?微球多重免疫分析试剂盒检测13种细胞因子/趋化因子的血清浓度。同时分析人体测量学指标、常规临床血液学及生化参数、CRP及膳食摄入。结果: 两组在性别(女性占50%)、年龄、吸烟、体力活动及人体测量学指标方面无差异。素食者的TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p70、IL-17A、IFN-γ及IFN-α2水平较低,白细胞和淋巴细胞计数亦较低,而IL-1β、IL-18、IL-33、IL-23、MCP-1及CRP无差异。在校正潜在混杂因素后差异仍存在(尽管多重检验校正后仅少数保持显著),且主要见于两个素食亚组,同时多种膳食因素存在显著差异。回归分析进一步证实了素食饮食模式与细胞因子水平的关联差异。结论: 在本队列中,素食饮食模式与所选细胞因子/趋化因子循环浓度降低相关。然而,多重检验校正后保留的关联数量有限;膳食因素间存在高度多重共线性,且无法确立因果关系。需进一步研究阐明因果关系、特定膳食因素、潜在机制及临床意义。
论文解读
一、研究背景与目的
近年来,素食及其他植物性饮食因其潜在的健康与环境益处而日益流行。与杂食饮食相比,植物性饮食与肥胖、代谢紊乱(如糖尿病、血脂异常和代谢综合征)、心血管疾病、慢性炎症及退行性疾病以及某些癌症的较低风险相关。然而,植物性饮食也可能存在某些弊端,尤其是特定宏量及微量营养素和生物活性化合物的摄入不足,且并非所有植物性饮食都同样营养或健康。大量研究表明,素食者尤其是纯素食者可能存在亚临床营养缺乏,包括矿物质(铁、锌、碘、硒、钙、铜)、维生素(特别是B12和D,以及A、B2、B3、B6)和n-3脂肪酸,并存在不利的n-3/n-6脂肪酸比例。另一方面,植物性饮食可提供更多保护性和抗炎化合物,包括膳食纤维、维生素C、E和B9、多酚、类胡萝卜素、硫代葡萄糖苷等,并减少促炎性饱和脂肪酸的摄入。这些饮食因素差异可能影响免疫系统,既往研究观察到素食者多种免疫标志物的改变,包括细胞因子水平、急性期蛋白、免疫细胞数量及功能的变化。然而,关于素食饮食与免疫反应的研究相对匮乏且结果常不一致,且许多研究在已有自身免疫疾病的个体中进行,或涉及饮食转换干预,或样本量小、干预时间短。鉴于素食主义日益流行及全球素食饮食的显著异质性,有必要在塞尔维亚人群中探讨素食与免疫状态的关联,并严格控制潜在混杂因素。本研究旨在比较塞尔维亚表面健康、体重正常的素食者与杂食者之间多种血清细胞因子和趋化因子水平,并分析细胞因子水平与人体测量学指标、临床血液学和生化标志物、CRP及膳食摄入的关联。
二、研究设计与方法
研究人员开展了一项横断面研究,经贝尔格莱德大学医学研究所伦理委员会批准,在EFSA支持的国家膳食调查框架内进行。研究纳入80名素食者(67名纯素食者和13名乳-蛋素食者)和80名杂食者(每组男女各40名),年龄25–50岁,体重正常(BMI 18.5–25 kg/m2),均来自贝尔格莱德地区。素食者需坚持素食至少两年,杂食者需每周至少摄入肉类1–2次并持续至少两年。排除标准包括急慢性炎症或自身免疫疾病、过敏、影响免疫状态的疾病、使用影响免疫功能的药物、纯鱼饮食、能量摄入异常、极高体力活动水平及数据不完整者。样本量估算基于既往研究,最终每组80人满足Bonferroni校正后的样本量要求。研究人员通过面对面访谈收集社会人口学、生活方式和健康信息,按标准化方案测量身高、体重、腰围和臀围。血液样本在12小时空腹后采集,进行血细胞计数、常规生化指标及CRP检测。13种细胞因子/趋化因子(IL-1β、IFN-α2、IFN-γ、TNF-α、MCP-1/CCL2、IL-6、IL-8/CXCL8、IL-10、IL-12p70、IL-17A、IL-18、IL-23和IL-33)采用LEGENDplex? Human Inflammation Panel 1(13-plex)微球多重免疫分析试剂盒结合流式细胞术检测。膳食摄入采用两次重复的24小时膳食回顾法(间隔至少7天,覆盖一周所有日子),依据EFSA EU Menu方法学,并使用塞尔维亚食物成分数据库计算能量、宏量和微量营养素摄入。饮食炎症指数(DII)和能量调整饮食炎症指数(E-DII)分别按Shivappa和Petermann-Rocha算法计算。统计分析采用非参数方法,包括Mann–Whitney U检验、Quade非参数协方差分析(ANCOVA)、Spearman偏相关分析和多元线性回归,并采用Benjamini–Hochberg错误发现率(FDR)校正控制多重比较。
三、主要研究结果
3.1 一般资料: 两组在性别、年龄、身高体重、BMI、腰围、臀围、腰臀比、腰高比、体力活动和吸烟方面无差异。
3.2 常规血清生化参数: 素食者血清葡萄糖、HDL-、LDL-和总胆固醇、尿素、肌酐及GGT水平较低,ALP较高。校正混杂因素后除葡萄糖外差异仍存在,FDR校正后ALP和GGT差异消失。多数差异与纯素食模式相关,乳-蛋素食者仅LDL-和总胆固醇、甘油三酯及尿素较低。
3.3 血细胞计数参数与血清CRP: 素食者总白细胞和淋巴细胞计数较低,MCV较高,MCHC较低,嗜酸性粒细胞计数边缘性较低。校正后红细胞计数和血红蛋白亦较低。这些差异在FDR校正后仍显著。两组CRP水平无差异。
3.4 血清细胞因子/趋化因子水平: 素食者IFN-α2、IFN-γ、TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、IL-12p70和IL-17A水平较低,IL-1β、MCP-1、IL-18、IL-23和IL-33无差异(IL-23为边缘性)。校正混杂因素后差异仍存在,但FDR校正后仅IL-17A、IL-8、IFN-γ和IL-12p70在调整分析中保持显著。敏感性分析(保留低于定量下限的原始值)结果与主分析几乎一致;排除离群值后差异的显著性维持甚至增强,IL-23和IL-33也出现显著差异。多种细胞因子之间存在高度正相关。
3.5 膳食摄入: 杂食者肉类摄入显著(提供16.2%能量)。素食者乳制品、蛋类和甜食能量占比低,蔬菜、水果和坚果/种子摄入高。素食者总能量和蛋白质、脂肪摄入较低,碳水化合物和膳食纤维较高。素食者中17.5%蛋白质摄入低于0.66 g/kg/天,26.3%低于0.8 g/kg/天,56.3%低于1.0 g/kg/天。素食者胆固醇、饱和、单不饱和、多不饱和(尤其n-6)和反式脂肪摄入较低,n-6/n-3比例显著较高。素食者铁、铜、钾、镁摄入较高,碘、硒、锌、钠、磷较低;β-胡萝卜素、维生素B9和C较高,视黄醇和维生素B2、B3、B12、D较低;多酚摄入较高,DII和E-DII评分显著较低。膳食补充剂使用总体较低。
3.6 细胞因子与CRP、白细胞计数及膳食摄入的相关性: CRP与IL-18、IL-6、IL-8和MCP-1正相关(校正后仅IL-18和IL-6保留,FDR校正后仅IL-18未调整关联保留)。细胞因子与白细胞计数无显著相关。与人体测量学、生化参数及膳食因素的关联总体较弱,FDR校正后均不显著。排除离群值后,较多膳食-细胞因子关联在FDR校正后保持显著,与肉类、饱和脂肪、胆固醇(正相关)和膳食纤维(负相关)的关联最多。膳食因素间存在高度多重共线性。
3.7 线性回归分析: 强制进入模型中,素食饮食模式与TNF-α、IL-6、IL-8、IL-10、IFN-γ、IFN-α2、IL-12p70和IL-17A显著负相关,FDR校正后IFN-γ、IL-8、IL-12p70和IL-17A保持显著。逐步回归结果相似。模型调整R2较低(1.8%–9.2%),诊断检验未发现主要假设违背。
四、讨论与结论
研究人员观察到素食者多种细胞因子水平显著较低,包括TNF-α、IL-6、IL-10、IL-12p70、IFN-γ、IFN-α2、IL-17A和IL-8,而IL-1β、IL-18、IL-33、IL-23和MCP-1无显著差异。这些差异在校正潜在混杂因素后仍存在,回归分析进一步确认素食饮食模式与较低细胞因子水平的关联。然而,多重检验校正后仅IFN-γ、IL-8、IL-12p70和IL-17A的差异和关联保持显著。素食者白细胞和淋巴细胞计数较低,而CRP无组间差异。与既往多数未检出基线循环细胞因子差异的研究相比,本研究识别出更多显著差异,可能归因于严格的混杂因素控制。素食饮食在食物组和多种营养素摄入方面与杂食饮食显著不同,但膳食因素与细胞因子的探索性关联较弱,且因高度多重共线性难以确定独立贡献。IL-1β、IL-18、IL-33、IL-23和MCP-1未显示差异可能与其局部作用模式、短暂脉冲式分泌、循环中结合蛋白调控及检测方法学因素有关。研究结论为:素食饮食模式与所选细胞因子/趋化因子循环浓度降低相关,但多重检验校正后保留的关联数量有限,膳食因素间存在高度多重共线性,无法确立因果关系,需进一步研究阐明因果关系、特定膳食因素、潜在机制及临床意义。