糖尿病前期與膳食炎癥指數的相關性及研究進展

劉珊，杜林娜，郭艷，王敏娟

(1.西安醫學院，陜西 西安 710068；2.西安醫學院第一附屬醫院，陜西 西安 710068)

0 引言

近年來，隨著飲食結構、生活方式及運動習慣的改變，中國糖尿病患病率逐年上升，隨之而來的疾病管理及并發癥等嚴重影響著患者的生活質量，亦加重個人經濟負擔及國家的公共衛生管理壓力。糖尿病前期現以引起臨床工作者的重視，越來越多的研究實了糖尿病前期干預的重要性。DII是一種新的評估飲食炎癥潛能的工具，DII與各種癌癥的相關性研究近年來是國內外的研究熱點，而DII與糖尿病前期的研究較少，本文章將探討DII與糖尿病前期的關系。

1 糖尿病前期的概述

糖尿病(diabetes mellitus，DM)是一組由多病因引起的以慢性高血糖為特征的代謝性疾病，是由于胰島素分泌和(或)作用缺陷引起[1]。糖尿病廣泛流行于全球，嚴重威脅著全人類的健康，成為全世界共同面臨的公共衛生問題之一。中國糖尿病患者基數大，近年來，隨著飲食結構、生活方式及環境等的改變，糖尿病患病率逐年上升，我國已經成為全球糖尿病患者最多的國家[2]。我國居民面臨著由糖尿病所帶來的巨大威脅和挑戰，而國家用于糖尿病管理的公共醫療費用壓力也愈發增大。糖尿病前期(pre-diabetes，Pre-DM)包括空腹血糖受損、糖耐量受損和/或糖化血紅蛋白升高[3]。有研究表明，Pre-DM患病人數在全球范圍內不斷增加，而我國成年人中Pre-DM發生率高達50.1%[4]，且呈逐年上升趨勢，Pre-DM患者中每年約有5-10%發展為糖尿病[5]。

Pre-DM這一特殊人群，應是我國以及全球關注的重點。有流行病學證據顯示[6]，人體一旦進入Pre-DM，其對人體的危害就己經開始了。Pre-DM不僅預示糖尿病的發生風險增加，還與心血管疾病、高血糖所導致的腎病、神經病變等發生風險增加相關[7-9]。有研究表明，Pre-DM與心血管疾病和某些類型癌癥的風險增加有關，特別是肝癌、子宮內膜癌、胃癌和結直腸癌[10-11]。持續的高血糖會導致并發癥，這些并發癥是發病率、死亡率和成本的主要來源。因此，早期識別Pre-DM人群并及時進行有效干預對糖尿病的管理和預防起關鍵作用。

根據2010年美國糖尿病學會(The American Diabetes Association，ADA)診斷標準[12]，滿足以下條件之一可以診斷為糖尿病：(1)既往經醫生明確診斷為糖尿病且服用降糖藥物；(2)空 腹 血 糖(fasting plasma glucose，FPG)≥7.0mmo1/L；(3)餐 后 血 糖(postprandial plasma glucose，PPG)≥11.1 mmol/L；(4)糖化血紅蛋白(HbAlc)≥6.5%。

根據2010年ADA糖尿病前期診斷標準，排除糖尿病診斷后，滿足以下條件之一可以診斷為糖尿病前期：(1)5.6≤FPG＜7.0mmol/L；(2)7.0≤PPG＜11.1mmol/L；(3)5.7% ≤HbAlc＜6.5%。FPG與PPG的 單 位 換 算 為：1mmol/L=1mg/dL*0.0555。

2 膳食炎癥指數(DII)

2.1 DII的概述

膳食炎癥指數(Dietary Inflammation Index，DII)[13,14]最初是在美國南卡羅來納州哥倫比亞大學癌癥防治項目中得來的由文獻衍生的，基于人群的評價指標，目的是量化飲食對炎癥潛能的總體影響。其研發團隊從1950年截至2010年，共篩選出1943篇文章，包括細胞培養、動物和流行病學研究等，根據食物對炎癥的影響進行了審閱和評分。DII共由45種食物參數(即食物、營養素和其他食物成分)組成，不僅限于微量營養素和大量營養素，還包含了日常飲食中常見的消費成分，包括黃酮類化合物、香料和茶[13]。

根據在炎癥中的重要性以及相關文獻的穩健性，選擇以下6項炎癥標記物作為研究的重點：IL-1b、IL-4、IL-6、IL-10、TNF-A和CRP[13]。根據食物參數對上述炎癥指標的不同影響，將其分成以下3種情況：1)促炎飲食：如果效應是促進炎癥的(顯著升高IL-1b、IL-6、TNF-a或CRP，或顯著降低IL-4或IL-10)，賦予+1評分；2)抗炎飲食：如果效應是抑制炎癥的(顯著降低IL-1b、IL-6、TNF-a或CRP，或顯著升高IL-4或IL-10)，賦予-1評分；3)無效效應：如果食物參數沒有引起炎癥標志物的任何顯著變化，則評分為0。在某些情況下，在一項單獨的研究中，同一食物參數被證明具有不同的影響。則它們被分別評分。

2.2 DII的計算

DII的計算基于飲食攝入量數據，然后將這些數據與具有區域代表性的11個綜合世界數據庫相關聯，該數據庫提供了對每個參數的平均值和標準偏差的可靠估計[13,14]。具體計算公式為：Z評分=(該種膳食成分或營養素日攝入量-該種膳食成分或營養素全球人均日攝入量均數)/(該種膳食成分或營養素全球人均日攝入量標準差×該種膳食成分或營養素炎癥效應指數)。最后將該值轉換為百分位數制以減小右傾的影響，將每個百分位數分數加倍后再減去1以實現以“0”為中心的對稱分布。最后，將所有食物參數特定的DII得分相加，得到每個參與者的整體DII總得分[13,14]。在構成標準全球平均值的11個數據集中，DII得分在-8.87(最大抗炎)到+7.98(最大促炎性)之間，中位數為+0.23，在大多數研究中，這些值的范圍約為-4.5到+4.5[13,14]。

2.3 DII的相關應用

自開發以來，大量研究表明較高的DII評分可能與各種癌癥風險相關，包括結直腸癌[15]、胃癌[16]、婦科癌癥尤其是卵巢癌和子宮內膜癌[17]、乳腺癌[18,19]、前列腺癌[20]等。且在一項DII與癌癥預后之間關系的薈萃分析中指出，在不同癌癥類型、研究人群和研究設計中，較高的DII與癌癥發病率和死亡率之間存在一致且顯著的正相關關系[21]。許多研究表明較高的DII評分與幾種慢性疾病相關，包括慢性腎病的進展[22]、糖尿病前期和糖尿病[23,24]、心血管事件[25]、記憶功能[26]、白內障[27]、髖部骨折[28]。一項多民族隊列研究顯示，DII評分越高，男性和女性的全因、心血管疾病和癌癥死亡率的風險越高[29]。在日本老年人中，較高的DII得分與較高的綜合結果(意外功能性殘疾或死亡)風險顯著相關[30]。來自對伊朗婦女孕婦的病例對照研究表明，促炎飲食較抗炎飲食的人流產的幾率更高[31]。有研究指出，較高的DII評分與抑郁風險的增加獨立相關，特別是在女性中[32]。

3 Pre-DM與DII的相關性

DM是一種復雜的多基因遺傳病，涉及遺傳易感性和環境因素，這兩個方面目前還只是部分了解。全基因組關聯策略為研究該病的發病機制提供了巨大的機會。然而，相關研究表明與DM相關的常見遺傳變異對未來DM的預測僅起到了很小的改善作用[33,34]。2型糖尿病其發病機制是胰島素抵抗(Insulin resistance，IR)和胰島β細胞功能下降，導致血糖水平逐漸升高，這也是Pre-DM發病機制的重要環節。研究顯示，炎癥誘發IR產生高血糖，而高血糖亦促進炎癥導致各種并發癥的發生發展[35]。Pre-DM時期，絕大多數患者即有輕微的血管炎性反應，炎性反應可以激活蛋白β抗體，導致胰島素信號轉導受阻，從而引起IR。當發生高血糖或IR時，機體內腫瘤壞死因子-α(TNF-α)表達增多，白細胞介素-1 (IL-1)、白細胞介素-6(IL-6) 等分泌增加，致使肝臟細胞受損，進而導致C-反應蛋白(CRP)進一步升高[36]。機體在健康狀況下，胰島素能夠有效阻斷肝臟合成CRP，但當IR時，胰島素的生物作用降低，使CRP合成增多。IL-6升高后誘導糖異生增加，導致高血糖的發生和胰島素代償性增高，并降低機體組織對胰島素的敏感性。而高血糖又可促進胰島 β 細胞分泌 IL-6，如此惡性循環，進而促使糖尿病的發生[37]。Saukkonen 等[38]基于芬蘭人群的一項橫斷面研究表示，與正常血糖受試者比較，Pre-DM患者的 TNF-α、IL-4、 TNF-α 相關激活蛋白(CD40L)等炎性細胞因子的數值明顯更高。另有研究顯示[39]，低IL-10與代謝綜合征和2型糖尿病之間存在橫向關聯。Brahimaj 等[40]的研究 發現，除 CRP 之外，新型的炎性因子如 IL-13、補體因子H(CFH)、IL-18 也與Pre-DM發生相關。上述研究指出，在Pre-DM時，就已經發現炎性因子及其介導的慢性低度炎性，并伴隨著糖尿病發生發展的全過程。有越來越多的證據表明，慢性炎癥在2型糖尿病、癌癥和心血管疾病的發展中起著重要作用[40-44]。預防糖尿病的有效干預措施，如減肥、運動或二甲雙胍，都顯示出抗炎作用[44-48]。根據之前的研究[49]，炎癥與肥胖、心血管疾病和胰島素抵抗有關，飲食在慢性炎癥的調節中起著重要作用。伊朗的一項研究指出[50]，DII評分與總體代謝綜合總及空腹血糖相關。綜上所述，我們有理由相信DII與Pre-DM之間存在相關性。

4 小結

RP、TNF-α、IL-6及其他炎性因子與Pre-DM密切相關，為了避免刺激因素，我們通常對他們的生活方式進行干預，包括調整飲食結構及適當運動，維持健康體重等，預防與之相關的炎癥因子的產生，可能成為Pre-DM的有效干預手段。其中飲食作為可調節的因素，它很可能有強大的與炎癥有關的作用，即抗炎及促炎。DII是一種新的評估飲食炎癥潛能的工具[13]，可以應用于任何已收集飲食數據的人群，還可以用于評估和指導個人制定飲食目標，幫助減少炎癥水平，并可能降低某些慢性疾病的風險。隨著世界范圍內Pre-DM發病率的迅速上升，早期診斷Pre-DM，并制定更有效的飲食干預措施及公共衛生政策，通過降低機體炎癥達到延緩或阻止其進展為糖尿病，可以提高Pre-DM患者的生活質量，緩解國家慢病管理壓力。