《健識藥師談》欄目第538期
動脈粥樣硬化性心血管疾病(簡稱:ASCVD)是包括冠心病 、心肌梗死、中風等在內的一組心臟和血管疾病的總稱。ASCVD已連續多年蟬聯全球每年發病率和死亡率排行榜的榜首,僅2020年一年就奪走了近1860萬人的生命,其中三分之一發生在70歲以下人群。
長期以來,科學家們已經將飽和脂肪、膳食膽固醇、鈉、亞硝酸鹽,甚至是高溫烹飪等因素與ASCVD的風險增加聯繫了起來,認為大口吃肉這種不健康的飲食習慣是誘發ASCVD的重要因素之一。然而,到目前為止,還缺乏上述因素導致疾病機制的確鑿證據。
2022年8月1日,美國心臟病協會傑出科學家、克利夫蘭診所心血管與代謝科學系主任 Stanley Hazen 教授和塔夫茨大學弗里德曼營養科學與政策學院 Dariush Mozaffarian 教授領導的研究團隊在 Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology(ATVB)上發表了題為:Dietary Meat, Trimethylamine N-Oxide-Related Metabolites, and Incident Cardiovascular Disease Among Older Adults: The Cardiovascular Health Study 的研究論文。
該團隊首次研究了動物源性食物與動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)風險之間的相互關係、腸道菌群副產物和傳統的ASCVD風險途徑(如血液膽固醇、血壓和血糖)對ASCVD風險的調節作用。同時,確定了有助於解釋疾病風險的潛在生物途徑。
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Stanley Hazen教授
此前,對紅肉攝入和健康的大部分關注都圍繞着飲食中的飽和脂肪和血液膽固醇水平。這些新發現有助於回答長期以來關於肉類攝入量與心血管疾病風險之間的機制問題。
該研究第一作者、塔夫茨大學弗里德曼營養科學與政策學院博士後研究員 Meng Wang 表示,根據這項研究發現,新的干預措施可能有助於針對紅肉和腸道微生物組之間的相互作用,以幫助我們找到降低心血管疾病風險的方法。
包括紅肉(豬牛羊肉等)、加工肉類(熟食)、魚、家禽和蛋品在內的動物源性食物是每日膳食的主要組成部分。這些不同的食物對動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)的影響已被廣泛研究,但得到確切的證據仍然存在挑戰。老年人是ASCVD風險最高的人群,充足的高質量蛋白質(動物源性食品)對於抵消與衰老相關的肌肉質量和力量損失似乎很重要。然而,科學家們對這些關聯背後的潛在機制知之甚少。
該團隊假設紅肉和加工肉類的攝入量與ASCVD的發病率呈正相關,並且這些關聯部分是由血漿中三甲胺氧化物(TMAO)相關代謝物水平介導的。
當攝入高脂食物之後,食物殘渣進入腸道,被腸道細菌轉化為三甲胺(TMA),TMA 進入肝臟後,被黃素單加氧酶(FMO)氧化為TMAO 。TMAO的作用是抑制血液中膽固醇的降解。因此,膽固醇就只能沉積到動脈血管壁,導致血管壁加厚、硬化。
Stanley Hazen 教授等人此前的研究已經證實血漿中高水平TMAO與動脈粥樣硬化形成有關。
2022年5月22日,Dariush Mozaffarian 教授等人在 JAMA 子刊 JAMA Network Open 上發表的一項涉及5333名參與者的心血管心臟研究中發現,老年人的TMAO和相關代謝物水平與較高的死亡風險呈正相關。血漿中TMAO及其生物標誌物水平最高的參與者死亡風險比水平最低的參與者高出20%至30% 。
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在這項新研究中,該團隊調查了一項始於1989年的美國心血管健康研究,參與者年齡均在65歲以上,63.5%為女性。研究人員在基線和隨訪期間測量了參與者幾種血液生物標誌物,包括TMAO及其兩種關鍵的中間代謝物γ-丁基甜菜鹼和巴豆甜菜鹼的水平,它們來自紅肉中豐富的肉鹼。
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TMAO及其中間代謝物的生成途徑
在後續的隨訪中,參與者的病史、生活方式、健康狀況和社會人口特徵(如家庭收入、教育和年齡)都被收集和評估。他們還在研究開始時以及1995年至1996年期間回答了兩份經過驗證的食物頻率問卷,以了解他們通常的飲食習慣,包括紅肉、加工肉、魚、家禽和雞蛋的攝入量。
研究人員發現,在平均12.5年的隨訪中,未加工紅肉、總肉類和總動物源性食物的攝入量與較高的ASCVD風險有關。
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飲食、腸道菌群生成的TMAO相關代謝物和ASCVD的關係概念圖
具體而言:
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每天食用1.1份肉類(約90克)會增加22%的ASCVD發病風險,其中約10%的風險由攝入紅肉後經腸道細菌產生的三種代謝物(TMAO、γ-丁基甜菜鹼和巴豆甜菜鹼)水平介導;
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與肉類攝入相關的ASCVD較高風險部分由血糖和胰島素水平介導;
對於加工肉類而言,ASCVD風險增加由系統性炎症介導,但與血壓或血液膽固醇水平無關;
此外,在家禽、雞蛋或魚類中沒有發現這一關聯。
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研究共同通訊作者、Dariush Mozaffarian 教授表示,該研究確定了有助於解釋紅肉和加工肉類與動脈粥樣硬化心血管疾病之間聯繫的三個主要途徑,即與腸道菌群相關的代謝物,如TMAO、血糖水平和系統性炎症,它們中的每一種似乎都比與血液膽固醇或血壓相關的途徑更重要。這意味着,在選擇動物源性食物時,關注總脂肪、飽和脂肪或膽固醇的差異不是最重要的;而更好地了解食物中的其他成分(如肉鹼和血紅素鐵)對健康的影響才是最重要的。
Stanley Hazen 教授表示,這項研究將腸道細菌-TMAO通路與動物源性食物和動脈粥樣硬化性心血管疾病風險增加聯繫了起來。選擇合理的飲食是降低這種風險的一種手段,因為飲食干預可以顯著降低TMAO的水平。
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