膳食维生素C摄入量与胰岛自身免疫及1型糖尿病风险：TEDDY队列研究

《EUROPEAN JOURNAL OF NUTRITION》：Dietary vitamin C intake and the risk of islet autoimmunity and type 1 diabetes: The Environmental Determinants of Diabetes in the Young (TEDDY) Study

　　

摘要专业翻译 目的： 研究人员探索了维生素C摄入量与遗传易感儿童胰岛自身免疫（islet autoimmunity, IA）及/或1型糖尿病风险之间的关联。此外，研究人员还探索了维生素C代谢相关单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNPs）与1型糖尿病结局之间的关联。 方法： 本研究基于“年轻人群糖尿病环境决定因素”（Environmental Determinants of Diabetes in the Young, TEDDY）队列，共纳入8478名儿童，每3–6个月随访一次相关自身抗体和饮食情况。膳食维生素C摄入量在整个儿童期采用年龄特异性膳食评估方法进行纵向评估，并采用重复测量进行分析。主要分析采用Cox回归，敏感性分析采用贝叶斯联合纵向-生存模型。 结果： 共有777名（9.2%）儿童发生IA，其中292名（3.4%）为胰岛素自身抗体（insulin autoantibodies, IAA）首发，337名（4.0%）为谷氨酸脱羧酶抗体（glutamic acid decarboxylase antibodies, GADA）首发；其中319名（41.0%）进展为1型糖尿病。维生素C摄入量均值（标准差）为60.7（38.8）mg/1000 kcal。较高的维生素C摄入量与IAA首发自身免疫风险增加相关（每增加10 mg/1000 kcal，调整后风险比1.04；95%置信区间1.00–1.07），而与中位三分位组相比，最低和最高三分位组的摄入量与GADA首发自身免疫风险增加相关[分别为（1.65；1.20–2.27）和（1.42；1.02–1.98）]。采用贝叶斯联合纵向-生存模型的敏感性分析支持主要发现，并提示维生素C摄入量与IA及多种IA风险之间存在非线性关联。维生素C相关SNPs与研究结局之间的关联未通过多重检验校正。 结论： 维生素C摄入量与IA或进展为1型糖尿病之间未观察到一致的关联。然而，所观察到的非线性关联——中等摄入量风险最低——值得进一步研究。 试验注册： NCT00279318，2004年09月06日。

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一、研究背景与目的

1型糖尿病可能源于遗传因素与环境因素（包括饮食）之间的复杂相互作用。维生素C（抗坏血酸、脱氢抗坏血酸，dehydroascorbic acid, DHA）作为膳食抗氧化剂，可能在预防胰岛自身免疫（islet autoimmunity, IA）和1型糖尿病发生中发挥作用。维生素C是人体无法内源性合成的必需微量营养素，必须从膳食中获取。其吸收、组织分布和排泄受到严格调控，吸烟、妊娠、疾病状态和遗传多态性等因素均可改变其稳态。在既往TEDDY分析中，儿童期高血浆抗坏血酸浓度与胰岛素自身抗体（insulin autoantibodies, IAA）作为首发自身抗体的IA风险降低相关，但与谷氨酸脱羧酶抗体（glutamic acid decarboxylase antibodies, GADA）首发的IA无关。此前评估维生素C摄入量与1型糖尿病风险关联的研究多为病例对照研究，前瞻性研究证据目前仅限于母体饮食。此外，维生素C转运蛋白基因中的单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphisms, SNPs）可能改变维生素C代谢和组织分布，进而影响维生素C摄入量与血浆维生素C浓度之间的关联。不同首发自身抗体类型可能代表不同的1型糖尿病内型，暴露因素可能对不同内型产生不同效应。

本研究旨在探索遗传易感儿童中膳食维生素C摄入量与IA及从IA进展为1型糖尿病之间的关联，假设较高的维生素C摄入量与IA和/或进展为1型糖尿病的风险降低相关。其次，研究维生素C摄入量与首发自身抗体类型（IAA或GADA）及多种IA风险的关联。第三，研究维生素C代谢相关基因SNPs是否与IA发生和1型糖尿病进展相关，或是否修饰维生素C摄入量与上述结局之间的关联。最后，探索维生素C代谢相关SNPs是否修饰膳食维生素C摄入量与血浆抗坏血酸浓度之间的关联。

二、研究设计与主要技术方法

本研究基于TEDDY前瞻性出生队列，该队列旨在识别基于HLA单倍基因型的遗传易感儿童中1型糖尿病的环境病因，包括美国三个临床中心（科罗拉多、佐治亚/佛罗里达、华盛顿）和欧洲三个临床中心（芬兰、德国、瑞典）。共筛查424,788名新生儿，最终从8,676名基线儿童中纳入8,478名进行分析。随访间隔为4岁前每3个月一次，此后每6个月一次直至10岁或确诊1型糖尿病。膳食评估采用24小时回顾法（3月龄首次访视）和重复3天食物记录（6月龄起每3个月至12月龄，此后每6个月），四个国家的食物成分数据库已进行协调统一。血浆抗坏血酸在6月龄、12月龄及此后每年至6岁采集，采用离子对反相高效液相色谱-电化学检测法测定。基因分型采用ImmunoChip和TEDDY-T1DExomeChip，从维生素C代谢相关基因（SLC23A1、SLC23A2、SLC2A1、SLC2A2、SLC2A4、SLC2A5、HP、GSTP1、SOD2）区域选取69个常见标签SNPs，最终41个SNPs通过质量控制并纳入分析。统计分析采用时间依赖性Cox比例风险模型作为主要分析方法，采用多变量营养素密度法调整能量摄入，采用贝叶斯联合纵向-生存模型作为敏感性分析，采用广义估计方程（generalized estimating equation, GEE）分析维生素C摄入量与血浆抗坏血酸浓度的关联。

三、研究结果

维生素C摄入量与IA及1型糖尿病风险

在连续暴露模型中，总维生素C摄入量的绝对（每增加10 mg）和能量调整（每增加10 mg/1000 kcal）均与IAA首发风险增加相关，但与其他结局无关。将暴露按三分位分组后显示，能量调整后维生素C摄入量的高、低三分位组均与GADA首发风险增加相关，提示非线性关联。限制性立方样条的可视化检查提示维生素C摄入量与IA和IAA首发之间存在非线性关联。高维生素C摄入量的观察数据较少，增加了高摄入量下IA风险估计的不确定性。在限制至6岁随访的敏感性分析中，能量调整后维生素C摄入量与结局风险无关，但绝对摄入量最低三分位组与GADA首发风险增加相关。FDR状态、HLA单倍基因型、性别或国家未修饰连续维生素C摄入量与结局风险的关联，也未观察到时间交互作用。贝叶斯联合纵向-生存模型敏感性分析观察到维生素C摄入量与IA和多种IA之间存在非线性关联，与主要分析结果基本一致；IAA首发观察到正向线性关联；GADA首发和从IA进展为1型糖尿病未观察到关联。

维生素C代谢相关SNPs与IA及1型糖尿病风险

在校正HLA单倍基因型、1型糖尿病家族史、性别、国家和祖先成分后，多个维生素C代谢相关SNPs与IA风险和1型糖尿病进展相关，但经多重检验校正后均不显著。

维生素C摄入量、SNPs与血浆抗坏血酸浓度

性别、FDR状态或HLA单倍基因型未修饰维生素C摄入量与血浆抗坏血酸浓度的关联，而国家修饰了该关联，提示美国芬兰的饮食-血浆关联强于德国瑞典。多个SNPs修饰了维生素C摄入量与血浆抗坏血酸浓度之间的关联，但未通过多重检验校正，且不同基因型之间的差异较小。

四、讨论与结论

讨论总结： 本大型前瞻性出生队列研究中，高维生素C摄入量并未降低IA或进展为1型糖尿病的风险。然而，IAA首发和GADA首发终点观察到非线性关联的迹象，中等摄入量风险最低。维生素C代谢基因中的SNPs可能在1型糖尿病发生中发挥作用，但关联未通过多重检验校正。贝叶斯联合纵向-生存模型敏感性分析结果与主要时间依赖性Cox回归分析结果基本一致，支持所观察关联的稳健性。既往TEDDY研究中观察到高血浆抗坏血酸浓度与IAA首发风险降低相关，而当前研究采用膳食摄入量这一不同测量指标，结果不够明确。与既往研究的差异可能源于当前研究采用全队列分析而既往研究采用巢式病例对照设计。既往回顾性病例对照研究结果不一致：澳大利亚研究发现1型糖尿病患儿发病前维生素C补充剂使用频率低于对照儿童；瑞典研究发现膳食维生素C摄入量较高与1型糖尿病风险增加相关；加拿大研究未发现膳食维生素C摄入量与1型糖尿病风险之间的关联。队列研究中未观察到孕期母体维生素C摄入量与儿童IA或1型糖尿病风险的关联。SNP相关分析中，多个基因型与IA结局或1型糖尿病进展的风险增加或降低相关，但均未通过多重检验校正。既往巢式病例对照研究中观察到的SLC2A2 rs5400 minor基因型携带者1型糖尿病风险增加未得到证实，可能归因于研究设计和样本量的差异，也可能是偶然发现或受其他遗传和环境因素修饰。维生素C摄入量与血浆抗坏血酸浓度的关联在美国和芬兰强于德国和瑞典，SNPs修饰作用在不同基因型之间差异较小。研究优势包括大型跨国研究样本、儿童期高度标准化的重复饮食和补充剂记录、协调的食物成分数据库、定期评估的血浆抗坏血酸浓度、频繁纵向的胰岛自身抗体评估以及涵盖维生素C转运和氧化应激调节蛋白的遗传数据。局限性包括：维生素C摄入量在儿童期变化较大且各国摄入分布不同，三分位按访视和国家分别推导限制了对绝对摄入水平的直接比较；食物成分数据库虽考虑加工损失但仍可能存在评估误差；水果蔬菜等维生素C丰富食物可能存在过度报告；观察性研究无法得出因果结论；研究对象为1型糖尿病高风险儿童，结果可能不适用于一般人群；尽管调整了主要已确立的风险因素，仍不能排除其他环境决定因素的残余混杂。

研究结论翻译： 综上所述，研究人员的发现提示，来自食物和膳食补充剂的维生素C摄入量与IA或1型糖尿病风险之间不存在一致关联。