《Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases》：Dietary carbohydrate quality and fiber-rich food intake are associated with heart failure stages: the CARDIA study
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心血管疾病（CVD）是美国的主要死亡原因。其中心力衰竭（HF）在2015至2018年间每年影响约600万美国成人，并预计至2030年将达800万。高血压、糖尿病、肥胖与高脂血症等基础健康状况可增加HF发生风险，部分情况下糖尿病或肥胖与HF直接相关，或通过冠心病
心血管疾病（CVD）是美国的主要死亡原因。其中心力衰竭（HF）在2015至2018年间每年影响约600万美国成人，并预计至2030年将达800万。高血压、糖尿病、肥胖与高脂血症等基础健康状况可增加HF发生风险，部分情况下糖尿病或肥胖与HF直接相关，或通过冠心病介导关联。为协助临床识别HF风险人群，美国心脏病学会（ACC）与美国心脏协会（AHA）提出涵盖HF风险期、无症状心脏结构／功能异常（前HF）及有症状HF的分期系统。HF管理重点在于阻止疾病进展与早期心功能异常检测，风险及前HF人群需管理危险因素，包括促进体力活动并减少吸烟、过量饮酒与违禁药物使用。除生活方式因素外，膳食摄入作为HF的生活方式危险因素被研究，健康饮食模式与低钠摄入有利于HF危险因素与心脏结构／功能指标。全谷物摄入与HF风险呈负相关，但在发展为HF前的各HF分期阶段，关于宏量营养素与食物组特别是碳水化合物（CHO）质量与富含纤维食物的关联尚不清楚。CHO作为主要膳食成分对健康结局包括血糖调控与心血管健康具多样影响，近期研究强调CHO质量即来源与组成对各种健康结局的影响，理解CHO质量对HF分期的影响尤为重要，因代谢功能障碍与CVD进展间存在复杂相互作用。因此研究人员旨在依据ACC/AHA指南检验CHO质量与富含纤维食物摄入与HF分期的关联，并假设CHO质量更高与富含纤维食物摄入更高的受试者中更晚期HF分期患病率更低。
研究背景方面，心血管疾病（CVD）是美国首要死亡原因，其中心力衰竭（HF）疾病负担持续加重，据估计2015至2018年每年影响约600万美国成人，预计到2030年将增至800万。HF发生的重要危险因素包括高血压、糖尿病、肥胖和高脂血症等，部分代谢性疾病与HF存在直接或间接关联。为早期识别HF风险，美国心脏病学会（ACC）与美国心脏协会（AHA）提出了HF分期系统，分为无危险因素的Stage 0、存在临床危险因素的Stage A、存在心脏结构或功能异常的Stage B，以及出现症状的Stage C/D，用以涵盖从风险期到临床HF的全进程。HF管理强调延缓进展与早期心功能监测，除运动、戒烟限酒等措施外，膳食作为可改变的生活方式因素日益受到关注。已有证据显示健康饮食模式与低钠摄入有利于HF相关危险因素与心脏结构功能指标，全谷物摄入与HF风险呈负相关，然而在尚未发展为临床HF的各分期阶段中，碳水化合物（CHO）质量与富含纤维食物的具体关联仍不明确。传统研究多关注CHO摄入量，而CHO质量即来源与组成对健康的影响逐渐成为焦点，鉴于代谢功能障碍与CVD进展密切相关，探讨CHO质量与富含纤维食物在不同HF分期中的作用具有重要公共卫生与临床意义。本研究基于CARDIA队列开展长期观察，拟明确CHO质量与富含纤维食物摄入和HF分期之间的关联，并假设高质量CHO与高纤维食物摄入者更晚期HF分期患病率更低，研究成果发表于《Nutrition, Metabolism and Cardiovascular Diseases》。
为开展研究，研究人员主要采用以下关键技术方法：研究基于Coronary Artery Risk Development in Young Adults（CARDIA）队列，该队列于1985至1986年纳入5115名18至30岁黑人与白人青年，在四个中心开展长期随访至2022年并验证CVD事件。本研究纳入具备至少一次有效膳食评估且参与第30年随访或截至第34年报告HF事件的受试者，排除能量摄入不合理及第20年前发生HF者，最终分析3430人。膳食评估在第0、7、20年采用CARDIA饮食史工具由培训人员访谈完成，借助三维食物模型辅助回忆，利用Nutrition Data System for Research（NDSR）计算能量、食物组份与营养素。CHO质量以CHO:fiber比（g/g）表示，比值越高质量越低；富含纤维食物评分基于全谷物、水果、蔬菜、坚果、豆类每日摄入量编制并分四分位。HF分期依据ACC/AHA指南结合第30年临床特征、超声心动图与第34年前HF事件判定为Stage 0、A、B、C/D。统计采用多项logistic回归，模型调整人口学、生活方式、总能量摄入及主成分分析衍生的饮食评分等协变量，检验CHO质量与纤维食物评分和HF分期的关联，并评估种族与性别的交互作用。
研究结果部分，各小节内容与结论如下：
Introduction部分，研究人员指出CVD与HF的高负担及现有HF分期系统的应用背景，说明生活方式尤其是膳食在HF预防中的作用尚待细化，提出CHO质量与富含纤维食物可能在HF分期进程中发挥作用的研究问题，据此确立研究目的与假设。
Methods部分，研究人员描述CARDIA队列设计、纳入排除标准、膳食评估工具与营养素计算方法、CHO:fiber比与富含纤维食物评分的构建方式、人口学与临床指标采集、第30年超声心动图检测与HF事件判定流程，以及采用的多项logistic回归统计模型与协变量调整策略，明确研究设计与分析框架。
Results部分，研究人员报告受试者基线中位年龄25岁，女性占56.6%，白人占52.5%，平均CHO:fiber比17.5、纤维食物评分9.8。HF分期分布为Stage 0占24.2%、Stage A占34.5%、Stage B占39.4%、Stage C/D占1.9%。高CHO质量组年龄较大、女性与白人比例更高、教育程度与体力活动更高、饮酒者更多、吸烟者更少，BMI、收缩压与舒张压更低。膳食特征显示高CHO质量组能量、添加糖、饱和脂肪、精制谷物、含糖饮料与糖果摄入更低，纤维、蛋白质及全谷物、水果、蔬菜、坚果、豆类等富含纤维食物摄入更高。多项logistic回归结果显示，以Stage 0为参照，调整人口学与生活方式后，CHO质量最高四分位组Stage A的OR为0.49（95% CI：0.36–0.66），Stage B的OR为0.53（95% CI：0.39–0.72），Stage C/D的OR为0.27（95% CI：0.10–0.72）；纤维食物评分最高四分位组Stage A的OR为0.62（95% CI：0.45–0.86），Stage B的OR为0.58（95% CI：0.42–0.81），Stage C/D的OR为0.31（95% CI：0.10–1.00）。趋势检验均具统计学意义，表明更高CHO质量与更高纤维食物评分与更低更晚期HF分期odds相关。
Discussion部分，研究人员总结在48至60岁CARDIA参与者中约74%处于Stage A或Stage B，调整混杂因素后更高CHO质量（更低CHO:fiber比）与更高富含纤维食物评分与更晚期HF分期odds降低相关，纤维可能在CHO质量与HF分期关系中起关键作用，但CHO来源与类型同样重要。研究人员综述CHO:fiber比升高与腰围增加、体脂增高、2型糖尿病风险上升、代谢综合征及血压控制不佳的已知关联，并引用同队列中CHO:fiber比与纤维评分利于心脏结构与功能参数的结果。研究人员从代谢通路解释可能机制，包括膳食纤维经肠道菌群发酵产生短链脂肪酸（SCFA），调节糖异生、饱腹感、胆固醇代谢与脂肪生成，激活G蛋白偶联受体抑制肾素分泌从而降低血压，SCFA与胰岛素抵抗和饮食性肥胖呈负相关；高纤维摄入与C反应蛋白浓度负相关，而低纤维高精制CHO饮食提升炎症标志物，精制CHO过量引起血糖与胰岛素波动，损害内皮依赖性血管舒张并减少一氧化氮可用性。研究人员指出本研究局限性包括队列仅含黑人与白人成人限制推广性、膳食自我报告存在测量误差与非差异化回忆偏倚、CHO:fiber比未捕捉食物来源与加工及血糖属性、Stage C/D样本量小致模型估计不稳定、可能存在反向因果、残留混杂如遗传与食物可及性未完全表征，观察性设计无法推断因果。
Conclusions部分研究人员指出，研究结果支持2020–2025 Dietary Guidelines for Americans（DGA）与美国心脏协会（AHA）心血管健康膳食指导中关于摄入全谷物、水果、蔬菜、坚果、豆类等富含纤维食物的建议，但尚需进一步研究CHO:fiber比以明确膳食与HF进展的潜在因果关系，并在其他人群中验证CHO质量与HF分期的关系。
Data Availability部分研究人员说明CARDIA协议、表单与数据可通过协调中心合理申请获取，并遵从NIH数据共享要求通过BioLINCC提供有限数据集。
Declaration of competing interest部分研究人员报告所有作者无利益冲突。
Funding部分研究人员列出CARDIA由NHLBI联合多机构资助及具体编号，并说明本研究受R01HL150053与K24AG078506支持。
作者依次为So-Yun Yi、Lyn M. Steffen、Weihua Guan、Daniel Duprez、Kamakshi Lakshminarayan、James M. Shikany、Ankeet S. Bhatt、Cora E. Lewis、David R. Jacobs，单位分别为University of Minnesota School of Public Health Division of Epidemiology and Community Health, Minneapolis, MN, USA等。
需注意全文专业术语均按原文保留英文缩写与上下标，如CHO:fiber比、ACC/AHA、CVD、HF、BMI（body mass index）、LVEF（left ventricular ejection fraction）、LVMI（left ventricular mass index）、ESRD（End-stage renal disease）、NDSR、PCA（principal components analysis）、OR（odds ratio）、CI（confidence interval）、SCFA（short-chain fatty acids）、DGA（Dietary Guidelines for Americans）、AHA（American Heart Association）、ACC（American College of Cardiology）、CARDIA（Coronary Artery Risk Development in Young Adults）、NHLBI（National Heart, Lung, and Blood Institute）、BioLINCC等，数值上下标如kg/m2、cm/s、m/s、mL/m2、g/m2.7等均用表示，未添加原文未有之内容与推测。
