《Nutrients》：Geographic and Environmental Differences in Associations Between Food Insecurity and Nutritional and Inflammatory Biomarkers Among Pregnant Participants in the All of Us Research Program
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背景/目标：食物不安全（food insecurity, FI）影响美国相当大比例的妊娠个体，并因地理环境而异。农村和城市社区在食物获取、社会经济条件和环境暴露方面存在差异，但这些差异如何与母体生物学相关联仍未被充分理解。方法：本研究利用All of Us（A
背景/目标：食物不安全（food insecurity, FI）影响美国相当大比例的妊娠个体，并因地理环境而异。农村和城市社区在食物获取、社会经济条件和环境暴露方面存在差异，但这些差异如何与母体生物学相关联仍未被充分理解。方法：本研究利用All of Us（AoU）研究计划的数据，检查了美国东南部（Southeastern United States, SE-US）妊娠参与者中FI、地理环境与代谢、营养和炎症生物标志物之间的关联。将调查、临床和实验室数据与ZIP3级地理和食物环境指标整合。采用生物标志物特异性完整病例队列和多变量回归模型进行分析。结果：研究发现，FI在农村参与者中比城市参与者中更普遍。然而，在整体队列中，FI与较高的体重指数（body mass index, BMI）、较高的非空腹血糖、较高的C反应蛋白（C-reactive protein, CRP）和较低的高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol, HDL）相关。妊娠食物不安全参与者还表现出较低浓度的维生素B12、白蛋白、维生素D和叶酸，而铁蛋白没有差异。分层分析显示这些关联因城乡不同而存在变异性，在城市人群观察到更强且更一致的差异，在农村环境中显著差异较少。结论：本研究的局限性包括潜在的残余混杂、电子健康记录（electronic health records, EHR）相关的选择偏倚、暴露错分和有限的可推广性。尽管存在局限性，近期自我报告的家庭FI（在入组时评估，涉及之前12个月）与若干代谢和营养生物标志物的差异相关，且模式因地理环境而异。需要进一步的纵向研究来阐明这些关联并为针对性干预提供信息。
本文发表于《Nutrients》，旨在探讨食物不安全（food insecurity, FI）与妊娠期营养及炎症生物标志物之间的关联，并重点分析地理环境差异。研究背景方面，FI在美国影响约五分之一的妊娠个体，且与不良妊娠结局相关，但其生物学通路尚不明确。已有证据表明FI可能导致微量营养素缺乏和慢性炎症，但孕期研究较少，且缺乏将个体FI与邻里环境因素结合的多层次分析。为此，研究人员利用All of Us（AoU）研究计划的数据，以美国东南部（Southeastern United States, SE-US）妊娠参与者为对象，整合个体与地理环境信息，系统评估了FI与代谢、营养、炎症生物标志物的关联，并检验城乡环境的修饰作用。
研究方法概述：研究人员从AoU研究计划（CDR v7；C2022Q4R13）中筛选2018年5月至2022年7月1日入组的妊娠参与者，经地理限制后最终纳入12,192人。FI采用经过验证的两项Hunger Vital Sign问卷评估（询问过去12个月是否担心食物耗尽或食物不够），据此分为食物安全与不安全。地理数据通过ZIP3级标识与Rural-Urban Commuting Area（RUCA）城乡分类、零售食品环境指数（Retail Food Environment Index, RFEI）等环境指标链接。生物标志物包括代谢/炎症面板（BMI、HDL、低密度脂蛋白胆固醇、收缩压、舒张压、非空腹血糖、CRP）和营养面板（铁蛋白、维生素B12、维生素D、叶酸、白蛋白）。采用生物标志物特异性完整病例队列和多变量线性回归，调整种族、收入、贫困、邻里剥夺指数、城乡等协变量，并拟合FI×城乡交互项；连续变量经1–99百分位缩尾处理，交互p值经Benjamini-Hochberg false discovery rate（FDR）校正。
主要研究结果：
地理分布与研究队列：SE-US妊娠参与者中FI患病率为20%（2441/12,192）。农村参与者FI比例显著高于城市（16%对10%，p<0.001）。FI参与者在阿拉巴马、密西西比、南卡罗来纳、田纳西等州占比更高，地理可视化显示农村FI患病率异质性更大。
按食物安全状态的代谢特征：在整体队列中，FI参与者平均BMI（33.59±9.40对29.47±7.80 kg/m2）、非空腹血糖（125.16±37.04对117.84±26.61 mg/dL）、CRP（5.0对3.1 mg/L）、低密度脂蛋白和舒张压较高，而HDL较低（51.94±15.55对57.17±14.11 mg/dL），收缩压无显著差异。
食物安全状态和城乡与心脏代谢生物标志物的关联：在城市参与者中，FI与较高BMI、非空腹血糖、较低HDL和较高舒张压显著相关；在农村参与者中，仅BMI差异仍显著，血糖、血脂和CRP差异未达统计学显著。
按食物安全状态的营养生物标志物：整体队列中，FI参与者维生素B12（505.57±344.23对565.91±331.61 pg/mL）、白蛋白（37.11±12.68对39.40±9.98 g/L）、维生素D（28.36±12.92对33.64±13.36 ng/mL）和叶酸（12.18±6.22对14.82±6.57 ng/mL）浓度均较低，铁蛋白无统计学差异。
食物安全状态和城乡的营养生物标志物谱：城市中FI参与者上述四种营养标志物均显著低于食物安全者；农村中未观察到FI相关的显著差异。无论FI状态，农村参与者的白蛋白和叶酸水平整体低于城市参与者。
食物不安全×城乡交互作用评估：FI与BMI（β=3.47）、非空腹血糖（β=11.68）、HDL（β=?3.21）、维生素D（β=?4.61）和叶酸（β=?1.92）存在显著主效应，但所有FI×城乡交互项经FDR校正后均不显著，提示城乡差异应视为地理异质性而非效应修饰。敏感性分析显示大多数结果在缩尾后稳健，但BMI受极端EHR值影响较大，缩尾后关联更为稳定。探索性环境分析发现，农村中车辆使用率与白蛋白（β=+6.09）和维生素B12（β=+136.31）正相关，县级贫困和较高RFEI（食物沼泽环境）与这些营养标志物负相关；城市中食物沼泽环境与铁蛋白正相关，车辆使用率与HDL负相关。
讨论部分总结：研究人员认为，该研究表明FI与妊娠期多种代谢和营养生物标志物的差异相关，且这些关联可能受地理环境影响。然而，由于交互项不显著，城乡分层差异应被解释为探索性异质性而非因果效应修饰。局限性包括横断面设计、残余混杂、EHR相关选择偏倚、FI自我报告错分、COVID-19期间重叠、ZIP3聚合可能掩盖局部变异以及外推受限。优势在于大样本、多维度数据整合和对东南部区域的重点关注。
研究结论部分翻译：本研究提示，食物不安全可能不仅是一个社会或经济指标，还是一个与母体健康可测量的生物学变异相关的因素。通过将AoU研究计划中的个体生物标志物与地理和环境指标结合，本分析识别出的模式表明，FI与营养和代谢生物标志物之间的关系可能因实体环境而异。城乡队列间的观察差异是对母婴健康不平等文献的重要贡献，但正式交互检验未发现FDR校正后显著的城乡差异，因此这些发现应被视为假设生成而非效应修饰。未来需要纵向研究来阐明FI、营养状态与妊娠结局之间的时间关系，同时应支持食物援助计划、交通可及性倡议和社区干预，并在孕期常规开展FI筛查。
