《Nutrients》：Association of Ultra-Processed Food Intake with Insulin Secretion and Sensitivity in Mexican American Children: Results from the SAFARI Study
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超加工食品（UPFs）在心脏代谢风险中的作用引起了越来越多的关注与证据。研究人员测试了这样一个假设，即源自膳食史的超加工食品摄入评分与家庭环境中的胰岛素分泌和敏感性指标相关，即使在2型糖尿病病程尚未发生时也是如此。研究人员使用了特征明确的无糖尿病儿童（6-17
超加工食品（UPFs）在心脏代谢风险中的作用引起了越来越多的关注与证据。研究人员测试了这样一个假设，即源自膳食史的超加工食品摄入评分与家庭环境中的胰岛素分泌和敏感性指标相关，即使在2型糖尿病病程尚未发生时也是如此。研究人员使用了特征明确的无糖尿病儿童（6-17岁）圣安东尼奥青年代谢风险指标家族评估（SAFARI）研究队列的数据。膳食史使用Block食物频率问卷（FFQ）进行评估。关注的结果是基于空腹和口服葡萄糖耐量试验（OGTT）结果的19个具有临床实用性的胰岛素分泌/敏感性指数。由于SAFARI研究采用了家族研究设计，研究人员使用了多基因回归模型，该模型调整了年龄和性别之间的复杂相互作用，并考虑了重要的合并症。结果表明，超加工食品提供了每日能量摄入的53.3%。在测试与UPF评分相关的19个指数中，研究人员发现其与胰岛素抵抗和β细胞功能的指标，以及基于口服葡萄糖耐量试验结果的三个指数存在统计学上的显著关联，具体如下：Matsuda指数（β = ?0.0962，p = 0.0262）、30分钟胰岛素生成指数（β = 0.1779，p = 0.0006）和30分钟处置指数（β = 0.1538，p = 0.0061）。结论：即使在无糖尿病儿童中，超加工食品摄入与胰岛素分泌和敏感性之间也存在显著且独立的关联。未来的研究需要在更大的纵向环境以及控制潜在系统误差的随机试验中调查这种关联。
近年来，超加工食品（UPF）的摄入在全球范围内呈现急剧增长的趋势，尤其是在美国和英国等高收入国家，同时受城市化和外商投资政策推动，UPF市场在中低收入国家也不断扩张。在过去的十年间，美国UPF消费量在历次国家健康与营养检查调查（NHANES）周期中持续上升。儿童和青少年从UPF中获取了日常热量的很大一部分，这一群体极易受到饮食暴露带来的早期代谢后果影响。NOVA分类法将食品按工业加工程度分为四类，其中第4组UPF（Nova 4）包含由工业配料和添加剂制成的配方，通常含有水解蛋白、高果糖玉米糖浆等家用烹饪中罕见的成分。既往流行病学研究多将肥胖、代谢综合征或2型糖尿病作为临床结局，但这些疾病属于代谢问题的晚期表现。胰岛素敏感性的改变和代偿性胰岛素分泌通常在2型糖尿病和高血糖发作前数年就已出现，这些早期异常可通过口服葡萄糖耐量试验（OGTT）衍生的动态指标进行量化。UPF摄入与心脏代谢风险增加相关，这可能与其高碳水化合物、低纤维含量、超适口性以及引发的肠道菌群失调和慢性低度炎症有关，从而增加代谢压力并损害葡萄糖稳态的生理调节。由于儿童早期是代谢发育的关键时期，UPF对胰岛素和葡萄糖调节的影响可能在疾病发生前即可被检测到。基于此，研究人员开展了一项基于家族队列的研究，旨在探索在非糖尿病儿童中，UPF消费是否与胰岛素敏感性降低及β细胞功能代偿性改变有关。该研究最终得出结论，即使在非糖尿病儿童中，UPF摄入也与胰岛素分泌和敏感性存在显著且独立的关联，这一发现对早期识别和干预饮食带来的代谢风险具有重要意义，论文发表在《Nutrients》期刊上。
在关键技术方法方面，研究人员使用的数据来自圣安东尼奥青年代谢风险指标家族评估（SAFARI）研究队列，涵盖6至17岁无糖尿病儿童（样本队列来源为得克萨斯州圣安东尼奥市以低收入墨西哥裔美国人为主的家庭）。研究采用经过验证的Block儿童食物频率问卷（FFQ）进行膳食评估，并根据NOVA分类系统及环境工作组（EWG）评分计算UPF摄入评分。在结果测量上，研究人员基于空腹和OGTT结果计算了19个胰岛素分泌和敏感性指标。在统计分析阶段，由于研究采用家族设计，研究人员应用方差分量法和多基因回归模型评估遗传度，并将年龄、性别、体质指数（BMI）、腰围、血压、血脂、体力活动及青春期状态等作为协变量纳入模型。
研究结果部分总结如下：
研究参与者的特征：研究人员对具备膳食信息的508名研究参与者数据进行了分析。参与者的平均年龄为11.5岁，49%为女性，平均BMI为22.67 kg/m2。参与者中肥胖、糖耐量受损（包括空腹血糖受损（IFG）、糖耐量受损（IGT）或糖尿病前期）、高血压、血脂异常和代谢综合征的患病率分别为30%以上、13%、12%、32%和19%。成对亲缘关系模式表明，参与者之间存在广泛的亲属关系。
胰岛素相关性状的遗传度：19个胰岛素相关性状的遗传度估计值均处于较高至极高水平，这表明遗传因素在胰岛素分泌和敏感性的变异中起主导作用。除个别指标外，大多数在连续尺度上测量的指数均达到统计学显著水平，估计遗传度大于0.43。这一结果也为采用多基因回归模型调整观测到的遗传影响提供了理论依据。
UPF评分与结局的关联：数据分析显示，参与者53.3%的日常能量摄入来源于UPF。在调整了家系结构、年龄与性别的交互作用、代谢状况指标、体力活动水平和青春期状态等因素后，高UPF评分与19个指标中的7个存在显著关联。具体而言，在空腹指标方面，UPF评分与空腹胰岛素（β = 0.0865，p = 0.0190）和利用稳态模型评估的胰岛素抵抗（HOMA_IR，β = 0.0905，p = 0.0149）呈显著正相关，而与胰岛素敏感性指标（如QUICKI（β = ?0.0938，p = 0.0123）和HOMA_s（β = ?0.077，p = 0.0326））呈显著负相关。在OGTT衍生指标方面，UPF评分与Matsuda指数（β = ?0.0962，p = 0.0262）呈显著负相关，并与30分钟时的胰岛素生成指数（β = 0.1779，p = 0.0006）和处置指数（β = 0.1538，p = 0.0061）呈显著正相关。这表明，在非糖尿病儿童中，UPF消耗量的增加与较低的胰岛素敏感性、较高的胰岛素分泌和胰岛素抵抗相关。
敏感性分析：当研究人员将总膳食热量摄入作为协变量纳入多基因回归模型时，UPF摄入与胰岛素分泌及敏感性指标的关联模式发生了变化。所有利用血清胰岛素浓度信息的空腹指标（空腹胰岛素、所有HOMA指标和QUICKI）与UPF摄入的关联减弱且不再具有统计学显著性。相反，仅利用空腹血糖信息的指标（空腹葡萄糖、甘油三酯-葡萄糖（TyG）指数和IFG）显示出更强且显著的关联。在OGTT相关指标中，调整总热量后Matsuda指数失去了统计学显著性，但30分钟时的胰岛素生成指数和处置指数仍保持统计学显著性（分别为p = 0.0091和0.0085），表明UPF摄入对胰岛素分泌的直接影响不可忽视。
在讨论部分，研究人员指出食品加工虽然旨在提高食品质量和保质期，但其人工性质对代谢提出了挑战。本研究观察到的UPF摄入与OGTT衍生指标间的负面关联，进一步证实了UPF对儿童代谢健康的有害影响。对于调整热量摄入后的关联模式变化，研究人员提出，从机制角度看，UPF摄入可能通过热量摄入间接与胰岛素分泌和敏感性相关；而对于未依赖空腹胰岛素信息的空腹葡萄糖指标的强关联，则表明UPF摄入可能通过非热量依赖机制影响空腹血糖水平。然而，30分钟时的胰岛素生成指数和处置指数在调整热量后仍保持显著性，说明UPF摄入对葡萄糖刺激后早期胰岛素分泌有直接作用。
尽管该研究存在一定局限性，如使用横断面数据无法得出因果结论、FFQ问卷非专门为UPF分类设计可能带来潜在错误分类、未能量化UPF的超适口性、以及受试者为20年前的样本导致难以完全代表当下的食品加工方法等。但在排除多重比较校正的严格限制后，研究结果依然提出了一个重要假设：UPF摄入可能对胰岛素分泌和敏感性产生有害影响，且这种影响独立于潜在的遗传因素和现有并发症。
研究结论部分，研究人员得出结论，尽管存在一些局限性，但该研究提出了一个有力假设，即UPF摄入可能对胰岛素分泌和敏感性均产生有害影响，且该作用独立于潜在的遗传同发性或现有合并症。研究人员的观察结果支持了研究假设，即UPF摄入对胰岛素分泌和敏感性的影响在生命早期即可被检测到。未来的研究需要在更大、更长期的纵向环境中进一步阐明这些机制见解，研究人员也计划在不久的将来重新召回SAFARI研究的参与人员，以在纵向研究框架下进一步评估相关发现。
