《The Journal of Prevention of Alzheimer's Disease》：Characterization of a metabolomics signature of the brain-health-promoting MIND diet in older persons
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背景：MIND饮食支持健康的认知老化。然而，识别不遵守MIND饮食并可能处于加速认知衰退风险的个体仍然是一个挑战。多代谢物生物标志物面板可能有助于人群筛查。
目标：在一个大型老年人队列中确定并验证MIND饮食依从性的血液代谢组学特征，并评估其与后续认知衰退
背景：MIND饮食支持健康的认知老化。然而，识别不遵守MIND饮食并可能处于加速认知衰退风险的个体仍然是一个挑战。多代谢物生物标志物面板可能有助于人群筛查。
目标：在一个大型老年人队列中确定并验证MIND饮食依从性的血液代谢组学特征，并评估其与后续认知衰退的关联。
研究设计、场所与参与者：参与者为基于人群的三城市（3C）队列中的老年人（≥65岁），在研究基线时无痴呆，并接受最长12年的认知随访，纳入两个嵌套于两个中心（波尔多和迪戎市，n = 838）内的认知衰退病例对照样本。
暴露：使用多分析物代谢组学平台测量的155种与饮食相关的血清代谢物。
主要结局与测量：主要结局是MIND饮食依从性，在来自波尔多中心的344名参与者亚组中评估（该亚组接受了饮食调查、24小时回忆和食物频率问卷）。通过惩罚回归表征了MIND饮食依从性的代谢组学特征，并计算了反映总体MIND生物学指纹的代谢组学评分（“代谢组学评分”）。次要结局是随访期间的认知衰退状态（二分类编码：加速衰退 vs. 无或极轻微衰退），通过两个病例对照样本中的重复认知测量进行评估。重建代谢组学评分并将其与认知衰退的几率相关联。
结果：共识别出8种代谢物：3种与较高的MIND饮食依从性相关（3-羟基马尿酸、5-羟基吲哚-3-乙酸、甜菜碱——与植物性食物相关的酚酸和氨基酸），5种与较低的MIND饮食依从性相关（来自红肉的1-甲基组氨酸；来自咖啡的环(L-亮氨酰-L-脯氨酰)；来自葡萄酒的酒石酸；肉豆蔻酰肉碱和脱氢表雄酮硫酸酯，为内源性代谢物）。French-MIND代谢组学评分与较低的认知衰退几率相关，但在多变量调整后，验证样本中的关联未达到统计学显著性。
结论：本研究表征了一种新型的MIND饮食代谢组学特征，其可能有助于筛查存在脑营养不足风险的老年人，并可能为个体化饮食预防策略提供支持。
**MIND饮食的血清代谢组学特征与老年人认知衰退的关联——基于3C队列的研究解读**
**一、研究背景与目的**
随着全球人口老龄化加剧，认知老化已成为重大的公共卫生问题。认知衰退指认知功能随年龄增长而出现的进行性恶化，当其加速进展时，可能预示着阿尔茨海默病等年龄相关疾病的进展。由于认知衰退的潜在生物学机制（包括神经退行性变、血管病变、炎症和氧化应激等）通常在多年内演变且常相互重叠，预防策略尤其具有前景，其中营养干预可通过调节多种途径发挥保护作用。地中海-DASH干预神经退行性延迟（MIND）饮食作为一种优化的大脑健康饮食，已被多项前瞻性研究证实与较低的痴呆风险和较缓的认知衰退相关。然而，对MIND饮食依从性的评估目前依赖基于问卷的工具，此类工具易受测量误差等多种偏倚来源的影响。因此，学界日益关注采用客观的生物标志物面板来补充评估健康饮食依从性。代谢组学可从个体水平反映饮食的生物学足迹，同时整合营养暴露和代谢反应的个体间差异。既往关于MIND饮食代谢组学预测因子的研究数量有限，且使用的代谢组学平台多面向内源性代谢物，对食物代谢组的覆盖不足；目前尚未有基于特异性且全面的靶向食物代谢组学平台的生物标志物发现研究。基于此，本研究利用三城市（3C）队列中独特的营养、食物代谢组学和重复认知数据的组合，旨在确定促进大脑健康的MIND饮食的血清代谢组学特征，并评估其与12年内认知衰退的前瞻性关联。
**二、主要技术方法**
研究依托法国3C人群队列（1999年启动，纳入9294名≥65岁社区老年人，其中波尔多中心2104人、迪戎中心4931人、蒙彼利埃中心2259人）。在波尔多中心，营养调查于2001-2002年首次随访时开展，包括食物频率问卷（FFQ）和24小时回忆。代谢组学与认知衰退轨迹的辅助研究于2016年启动，利用基线（1999-2000年）采集的血清样本。在两个中心（波尔多和迪戎）分别设计嵌套病例对照样本：病例定义为12年随访中全球认知复合评分下降斜率最大的220名参与者，对照按年龄（±3岁）、性别和教育程度匹配，最终形成波尔多418人和迪戎420人的两个样本。MIND饮食依从性评分包含15个组成部分（10个有益食物和5个不健康食物），每项按消费频率分别计0、0.5或1分。血清样本通过超高效液相色谱-串联质谱（UHPLC-MS/MS）平台进行多代谢物定量分析，共纳入155种代谢物（104种内源性和51种外源性）。统计分析采用最小绝对收缩和选择算子（LASSO）惩罚回归，经1000次bootstrap重采样优化后筛选代谢物；将选定的代谢物引入非惩罚线性回归以获得无偏系数，构建French-MIND代谢组学评分；使用条件逻辑回归评估评分与认知衰退状态的关联。
**三、研究结果**
3.1 代谢组学特征和MIND代谢组学评分的表征
发现样本（n = 344）参与者平均年龄75.7岁，女性占68%。较高的MIND饮食依从性与较高的男性比例、服用降胆固醇药物或规律锻炼的比例相关，而服用抗高血压药物的比例较低。经bootstrap-LASSO筛选，共选出8种代谢物构成MIND饮食的代谢组学特征。其中3种与较高的MIND依从性正相关：5-羟基吲哚-3-乙酸（5-HIAA，内源性，随富含血清素的食物摄入而增加）、甜菜碱（水果和蔬菜来源）和3-羟基马尿酸（3-HHA，水果和蔬菜来源）。5种与较低的MIND依从性相关：1-甲基组氨酸（红肉标志物）、肉豆蔻酰肉碱（内源性）、酒石酸（红葡萄酒和葡萄来源）、脱氢表雄酮硫酸酯（DHEA-S，内源性）和环(L-亮氨酰-L-脯氨酰)（可可和咖啡来源）。该特征中5种为外源性饮食来源代谢物，3种为内源性代谢物。
3.2 MIND代谢组学评分与认知衰退的关联
在波尔多样本中，French-MIND代谢组学评分与后续认知衰退的几率显著负相关：每增加一个评分点，认知衰退几率降低38%（OR = 0.62，95% CI 0.43；0.90），调整潜在混杂因素后降低37%（OR = 0.63，95% CI 0.42；0.90）。在外部验证的迪戎样本中观察到类似趋势，但未达到统计学显著性（模型2中OR = 0.73，95% CI 0.49；1.10）。排除极端评分值的敏感性分析显示，发现样本中的关联无实质变化，验证样本中的关联略有增强（模型1中OR = 0.61，95% CI 0.39–0.96；模型2中OR = 0.63，95% CI 0.38–1.04）。
**四、讨论与结论**
既往五项研究曾尝试确定MIND饮食的代谢组学特征，但使用的方法在平台、生物学基质和统计方法上存在差异。与本研究相比，这些研究使用的NMR或LC-MS平台并非针对食物代谢组，或仅在尿液样本中检测了多酚类化合物，导致各研究间几乎没有代谢物重叠。本研究中发现的与较低MIND依从性相关的1-甲基组氨酸，是红肉消费的生物标志物，已有研究将其与阿尔茨海默病风险增加相关联。与较高MIND依从性正相关的甜菜碱，在HEI和DASH等健康饮食评分中常被识别为生物标志物，并可能通过促进同型半胱氨酸向蛋氨酸的转化而发挥神经保护作用。5-HIAA是血清素的代谢产物，其血浆浓度在摄入菠萝、香蕉、猕猴桃和核桃等富含血清素的食物后升高，这与其作为强调果蔬、浆果和坚果摄入的MIND饮食的生物标志物具有生物学合理性。环(L-亮氨酰-L-脯氨酰)作为咖啡消费的验证标志物，在本研究中与较低的MIND依从性相关，但此前本队列研究发现其与认知功能保存正相关，这可能与其诱导热休克蛋白70（HSP70）从而减少淀粉样蛋白和tau蛋白沉积的机制有关。酒石酸作为葡萄酒中的有机酸，与MIND依从性负相关，这与MIND评分中适度葡萄酒消费的编码逻辑一致。DHEA-S作为一种潜在的压力生物标志物，与较低的MIND依从性相关。3-HHA作为多酚摄入的代谢标志物，是首次在与神经保护饮食相关的研究中发现。本研究的优势包括3C队列独特的流行病学数据组合（饮食调查、血液生物样本库和超过十年的认知评估）、基于创新MS技术的多代谢物平台对饮食相关代谢物的准确定量，以及法国西南部和东北部不同饮食和生活方式习惯人群的样本。局限性包括饮食调查与采血之间存在平均1.9年的时间差、代谢物的单次时间点测量、仅波尔多中心有详细饮食调查而无法评估外部效度，以及研究结果可能不适用于其他年龄组、种族或饮食文化的人群。
研究结论：研究人员报道了一种新型的促进大脑健康饮食的代谢组学特征，由甜菜碱、3-HHA和5-HIAA（MIND饮食中强调的水果、蔬菜和坚果中富含）等植物性食物标志物组成，并与肉类摄入（肉豆蔻酰肉碱和1-甲基组氨酸）、咖啡（环(L-亮氨酰-L-脯氨酰)）、葡萄酒（酒石酸）和压力激素DHEA-S相关的代谢物呈负相关。以French-MIND代谢组学评分形式呈现的MIND饮食依从性的整体代谢组学指纹，在第一个样本中与12年内加速认知衰退的较低几率相关，并在外部队列中观察到类似的边缘显著趋势。该研究为识别可重复的饮食模式食物代谢组学特征做出了贡献，经外部验证后，此特征可作为理解饮食与认知衰老关联机制的工具，并识别脑健康营养不足风险的老年人，为一级预防中的个体化饮食咨询提供补充生物学信息。
