膳食炎癥指數與心理健康關聯及其潛在機制研究進展

朱卓妍，伍曉艷，陶芳標

近年來，心理健康問題在全球呈增長趨勢，成為全球性的公共衛生問題。WHO報告顯示，全球近10億人患有心理障礙，嚴重影響其經濟狀況、生活質量和壽命[1]。飲食對心理健康的影響已在大量研究中得到證實[2-3]，并可能通過飲食潛在的致炎性發揮作用[4]。膳食炎癥指數（Dietary Inflammatory Index，DII）是評估不同飲食致炎可能性的客觀指標。高DII飲食易誘發炎癥反應，而低DII飲食則具有較好的抗炎作用。越來越多的研究顯示，高DII飲食不僅與肥胖、心血管疾病、癌癥呈正向關聯，對心理健康問題也可能存在負面影響[5]。本研究綜述了DII與心理健康問題關系的研究進展以及二者關聯的潛在機制，為通過飲食干預促進心理健康提供科學依據。

1 膳食炎癥指數評價方法的發展

飲食因素在調控慢性炎癥中起著重要作用[6],對身心健康具有廣泛而深遠的意義?？茖W有效的評定標準是精準評價膳食致炎水平的前提。DII通過量化個人飲食中的炎癥因素來評估膳食成分對人體總體炎癥水平影響，并從飲食干預的角度調控機體炎癥反應，為探究飲食致炎性提供了一個良好的研究范式。

基于既往文獻回顧總結，Cavicchia等[7]于2009年正式提出DII的概念，用以評估膳食潛在的炎癥可能性，但該文獻中建立的DII評分方法存在食物參數具體計量單位不統一、僅考慮某種食物的絕對攝入量等缺陷，實際應用性不強。2014年，Shivappa等[8]在Cavicchia團隊研究的基礎上進一步發展完善了DII評價方法，建立了包括全球11個國家和地區具有區域代表性的世界膳食攝入量的數據庫。該團隊根據白介素-1β（IL-1β）、白介素-4（IL-4）、白介素-6（IL-6）、白介素-10（IL-10）、腫瘤壞死因子-α（TNF-α）和C反應蛋白（CRP）六種炎癥標志物來評價膳食對炎癥反應的影響，并根據文獻報道對炎癥標志物進行加權評分，最終確定45種影響機體炎癥反應的膳食成分，包括特定食品、營養素和生物活性物質。總炎癥得分如表1所示。DII應用到人群中時，根據食物頻率問卷（FFQ）、24 h飲食回憶記錄或訪談評定個人膳食攝入量。參照全球膳食數據的平均值和標準差，計算個體每種食物參數攝入的Z評分，具體公式為：Z=（該膳食成分日攝入量-全球人均日攝入該膳食成分的平均數）/全球人均日攝入該膳食成分的標準差。相應數值見表1。再將Z評分轉換為百分位數值，所得百分位數值乘以2后減去1進行中心化，得到以“0”為中心的對稱分布，“-1”為最大程度抗炎，“1”為最大程度促炎。將所得值乘以文獻提供的各類膳食成分的炎癥效應評分，最后將所有膳食成分的DII評分結果相加后得到個人DII總評分。該評分方法廣泛應用于膳食炎癥評定，但在研究中一般根據實際情況選取其中部分膳食成分進行調查。

表1 膳食炎癥評分表（節選）[8]

DII在應用過程中不斷更新和完善，部分研究嘗試建立適用于兒童的膳食炎癥指數標準（Children’S Dietary Inflammatory Index，C-DII）[9]，僅通過食物攝入量計算膳食致炎性的經驗性膳食炎癥指數（Empirical Dietary Inflammatory Index，EDII）[10]以及基于食物的膳食炎癥指數（Food-Based Index Of Dietary Inflammatory Potential，FBDI）[11]。這使得DII的應用范圍更加廣泛，并向實用化、簡便化的方向發展。此外，越來越多的研究將DII與飲食模式聯系起來，提示采取健康飲食模式的重要性。地中海飲食模式以水果、蔬菜、橄欖油、全谷物和魚為主，紅肉和黃油含量低，并適量飲紅酒和攝入橄欖油，與較低的炎癥水平有關[12]，而富含紅肉、高脂肪乳制品和精制谷物的西方飲食則與較高水平的CRP、IL-6和纖維蛋白原有關[13-14]。隨著經濟、社會的不斷發展和生活方式的改變，高脂肪、高熱量的加工食品已成為世界人口飲食中的主要組成部分，并且呈不斷增長的趨勢[15]，也是高DII飲食流行的標志。偏西方化的高DII飲食模式會影響腸道菌群和宿主微生物相互作用，導致免疫失衡和炎癥狀態的加劇[16]，對人的健康產生損害。

2 DII與心理健康的關聯性

目前心理健康問題具有普遍性，膳食不合理和營養不良與心理健康問題存在密切關聯，并通過炎癥機制發揮作用[4]。近年來，越來越多的研究將DII與心理健康問題聯系起來，并通過橫斷面調查、縱向研究或Meta分析驗證膳食的致炎水平對心理健康的影響。

2.1 心理困擾與幸福感

Bergmans等[17]通過對 11 592名成年人進行2次24 h飲食回顧調查（第1次體檢時訪談收集，第2次3～10天后通過電話收集），取2次平均值后計算DII。研究結果顯示，高DII飲食與心理困擾的發生風險呈正相關（OR=1.81，95%CI:1.20～2.71）。Salari-Moghaddam 等[4]通過 FDII調查膳食炎癥性對心理障礙的影響，發現在調整年齡、性別、能量攝入后，促炎性飲食會增加心理困擾的發生率。愛爾蘭一項橫斷面調查通過WHO-5幸福感指數量表調查幸福感狀況，結果發現高DII飲食與低幸福感相關（OR=0.62，95%CI:0.46～0.83）；按年齡分層分析后，在男性中未發現DII與幸福感的關聯，女性中仍有顯著關聯（OR=0.55，95%CI: 0.36～0.79）[18]。

2.2 情緒癥狀

抑郁、焦慮與壓力是最常見的情緒癥狀。大量研究證實高DII飲食是抑郁、焦慮和壓力癥狀的風險指標。美國國家健康與營養調查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）結果顯示，DII評分的最高五分位組出現抑郁癥狀風險是DII評分最低五分位組的2.26倍（OR=2.26，95%CI: 1.60～3.20）[17]。隨訪研究結果表明，基線飲食DII水平可預測3年后情緒癥狀的變化；與食用大量水果、蔬菜、魚類和全谷物食品相比，食用紅肉、外賣、精加工食品和甜食的青少年3年后抑郁癥狀的發生率更高，提示低DII的食物可以通過抑制炎癥減少抑郁癥狀發生的風險[19]。另有研究表明，促炎性食物與焦慮癥狀顯著相關[4]。一項隨機對照試驗顯示，抗炎性膳食成分對維護心理健康發揮著積極作用，攝入Ω-3多不飽和脂肪酸可減少14%的IL-6水平，減輕了20%的焦慮癥狀[20]。而在Phillips等[18]針對2 047名愛爾蘭成年人的調查發現，在性別分層后，只有女性高DII評分與焦慮癥狀有關。伊朗一項針對299名15～18歲的女性青少年的調查顯示，高DII飲食與心理壓力呈顯著正相關，抗炎飲食對女性青少年的心理健康具有潛在的保護作用[21]。Meta分析證據表明，在16～72歲人群中采用高DII飲食模式使抑郁發生的風險增加40%[22]。此外，飲食炎癥水平與心理健康狀況存在雙向關聯，提示促炎性飲食與心理健康問題可能形成惡性循環，未來需要進一步深入研究解釋心理問題與飲食模式反向因果關系。

2.3 重性精神疾?。╯evere mental illnesses，SMI）

除抑郁與焦慮之外，高DII飲食可能與重度抑郁癥（major depressive disorder，MDD）、雙向情感障礙（bipolar disorder）、精神分裂癥等重性精神疾病相關。Jahrami等[23]發現，高DII飲食會增加精神分裂癥的發病風險。DII評分每增加一個單位，患精神分裂癥的風險增加62%。來自美國一項病例對照研究發現，與對照組的健康者相比，MDD患者攝入固體脂肪、酒精和添加糖較多，水果攝入量少。同時，在食欲下降的MDD患者中發現高DII飲食與其抑郁和焦慮癥狀的嚴重程度有關；而未發現食欲增加的MDD患者中體內炎癥標志物增加與飲食因素有關[24]。一項關于英國生物樣本庫（UK Biobank）的大樣本調查顯示，SMI患者相較于健康組攝入更多的碳水化合物、糖和脂肪（P＜0.001），調整年齡、性別、種族、BMI、社會剝奪（social deprivation）、受教育程度和總能量攝入后，精神分裂癥和MDD患者膳食炎癥水平顯著升高，但并未發現雙向情感障礙患者DII評分變化[25]。由于SMI病因復雜，未來還需要更多研究證實SMI全身炎癥水平提高與飲食的關聯強度，以及獨立的飲食因素是否與SMI不良心理和神經認知有關。

3 膳食炎癥指數與心理健康關聯的潛在機制

心理健康問題的產生是生物遺傳、社會經濟和環境等多種因素共同作用的結果，可能由各種潛在機制引起，與機體循環炎癥標志物增加有關[26]。炎癥細胞因子與5-羥色胺、去甲腎上腺素、多巴胺等神經遞質的代謝改變有關，是目前抑郁癥、焦慮心理的藥理學治療的主要靶點[27]。高DII膳食所致的外源性促炎因子攝入可能增加心理健康問題的風險。

3.1 獎賞回路相關腦區變化

前額葉皮質、伏隔核、杏仁核和海馬體組成了與情緒反應密切相關的獎賞回路。前額葉皮質與自我控制、抑制、評估和決策有關，而靠近中層皮質邊緣區負責獎賞和情緒處理的腦區，可能導致負性情緒的產生和對負面刺激的反應增加[28]，杏仁核是調節恐懼和焦慮的重要腦區[29]，而抑郁與皮質紋狀體獎賞回路的改變有關[30]，炎癥是可能導致這些變化的病理生理基礎。高DII飲食可通過刺激促炎細胞因子調節情緒中樞大腦邊緣系統，增加機體炎癥反應，減少腦白質基底節中多巴胺的釋放并影響獎賞回路中神經激活[31]，會引起動機和快感缺失、心境不良，增加了內化性情緒障礙的易感性。

3.2 腦-腸軸的影響

已有研究表明，腸道菌群與抑郁、焦慮、壓力、雙向情感障礙和創傷后應激障礙（post-traumatic stress disorder，PTSD）等心理健康問題有關[32]。腦-腸軸是腸道神經系統與大腦中樞神經系統之間通過交感與副交感神經的聯系，是DII影響精神和心理的可能途徑。高DII飲食可能導致抗炎因子水平下降，引起腸道菌群的失調，通過腦-腸軸影響宿主大腦的功能，從而影響情緒、中樞神經系統感知。西方高DII飲食模式富含精制碳水化合物與飽和脂肪酸，高n-6和低n-3多不飽和脂肪酸、植物化學物質和膳食纖維含量低，破壞腸道屏障功能，增加腸道的通透性，使得細菌脂多糖（LPS）通過腸壁進入血液，與細胞表面Toll樣受體（TLRs）結合，激活炎性反應信號通路中核轉錄因子-κB（NF-κB），并促進促炎因子過度表達，進而誘發下丘腦弓狀核（攝食調節中心）的炎癥和神經元死亡[33]。同時，高濃度LPS可能誘導迷走傳入神經元的炎癥反應，迅速激活小膠質細胞，導致神經炎癥[34]，為精神疾病提供病理生理學基礎。此外，飲食中的促炎細胞因子通過下丘腦-垂體-腎上腺軸增加皮質醇的合成[35]，長期高皮質醇血癥可引起基因的甲基化，引起神經元不可逆損傷，影響情緒癥狀和精神狀態。高DII飲食也可能通過氧化應激途徑影響情緒癥狀。促炎細胞因子激活色氨酸-犬尿氨酸，通過N-甲基-D-天冬氨酸受體使喹啉酸和谷氨酸發揮作用，并與3-羥色氨結合，從而增強氧化應激[35]。大腦中的慢性氧化應激通過激活免疫相關通路和中樞神經系統固有免疫細胞、小膠質細胞，并釋放細胞因子，可能加劇或增強神經炎癥過程，觸發神經元凋亡，是神經退行性疾病的重要因素[36-37]。

3.3 神經遞質或神經營養因子的改變

促炎細胞因子可通過血腦屏障，影響與抑郁癥相關的神經遞質代謝、神經內分泌功能和神經可塑性。腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）集中于海馬和前額葉皮質，與海馬神經元的生長、發育、分化、增殖有關。BDNF通過多種途徑促進神經元和膠質細胞的產生，參與興奮性神經遞質和抑制性遞質的調節[38]，是抑郁癥和雙相情感障礙等精神疾病的重要生物標志物。已有研究表明，在不同的動物模型中，Ω-3脂肪酸、維生素D、維生素E、黃酮醇等抑炎膳食成分與BDNF的產生和表達存在關聯，通過刺激大腦中5 -羥色胺神經元的突觸生長來減少抑郁和焦慮。增加維生素D和Ω-3多不飽和脂肪酸的攝入可能有助于預防和調節腦功能障礙的嚴重程度[39-41]。而富含飽和脂肪酸與總脂肪的高DII飲食則與較低的BDNF水平有關，可通過增加機體促炎細胞因子，顯著降低BDNF的基因和蛋白的表達，并導致神經元可塑性和神經功能下降和神經死亡，導致情緒、認知和行為障礙。值得注意的是，BDNF濃度下降導致海馬復合體體積縮小，減少神經突觸和膠質細胞的產生，可能增加抑郁障礙的風險[42]。

4 結語

綜上所述，大部分研究已證實DII與心理健康問題存在關聯，DII在不同的飲食模式中存在差異。高DII飲食誘發炎癥反應，并通過大腦邊緣系統獎賞回路、腦-腸軸、神經遞質或神經營養因子等途徑影響心理健康?！丁敖】抵袊?030”規劃綱要》明確指出，要提高對常見精神障礙防治和心理行為問題識別干預水平?，F有的研究證據提示通過“合理膳食”來促進“心理健康”的科學性，通過飲食干預避免可能帶來的心理健康風險。然而，由于目前國內膳食炎癥指數與心理健康關聯的研究相對較少，同時研究者還要關注到個體的不良心理狀態對飲食敏感性高，增加了不合理的飲食模式包括高DII膳食的風險，加重心理健康損害，形成惡性循環。因此，需在不同年齡層人群中開展多中心研究來進一步證實我國各地膳食結構及其DII與心理健康的關聯，倡導通過前瞻性隊列研究以揭示高DII與心理健康問題關聯的方向性，深入探索關聯的潛在生物學機制，為合理膳食和促進心理健康提供可靠的證據。