膳食炎症指数与维持性血液透析患者蛋白质能量消耗的相关性

朱哲, 丁文辉, 王颖, 张月娟

【作者机构】 湖南中医药大学第一附属医院血液透析中心
【分 类 号】 R459.5
【基    金】 湖南省卫生健康委员会科研计划项目(D202304 139639)。
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膳食炎症指数与维持性血液透析患者蛋白质能量消耗的相关性

膳食炎症指数与维持性血液透析患者蛋白质能量消耗的相关性

朱 哲 丁文辉 王 颖 张月娟

湖南中医药大学第一附属医院血液透析中心,湖南长沙 410000

[摘要] 目的 分析膳食炎症指数(DII)与维持性血液透析(MHD)患者蛋白质能量消耗(PEW)的相关性。方法 选取2022年1月至2024年12月湖南中医药大学第一附属医院收治的MHD患者235例,计算DII并根据DII三分位数分为T1 组(<-0.32,78例)、T2 组(-0.32~1.95,79例)、T3 组(>1.95,78例)。通过多因素logistic回归和限制性立方样条回归分析DII与MHD患者PEW的关系;受试者操作特征(ROC)曲线分析DII对MHD患者PEW的评估效能。结果 235例MHD患者PEW发生率为30.21%(71/235)。三组年龄、体重指数、白蛋白、肌肉量、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积、C反应蛋白、白细胞介素-6、DII、PEW水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。多因素logistic回归分析显示,DII高为MHD患者PEW的危险因素,且与T1 组比较,T2、T3 组的PEW风险更高(P<0.05)。限制性立方样条回归分析显示,调整一般资料、常规生化指标、人体成分指标、炎症指标后,DII与MHD患者PEW风险有关,且呈正性剂量-反应关系(P<0.05)。ROC曲线显示,DII为1.50时,评估MHD患者PEW的曲线下面积为0.806(95%CI:0.749~0.854),灵敏度和特异度分别为73.2%、76.2%。结论 DII升高与MHD患者PEW风险增加呈正相关,且对MHD患者PEW具备一定评估价值。

[关键词] 维持性血液透析;膳食炎症指数;蛋白质能量消耗;炎症;营养不良

慢性肾脏病(chronic kidney disease,CKD)是各种原因(糖尿病、高血压、肾小球肾炎等)引起的慢性肾脏损害,因其高发病率、高致残率、高病死率等特点成为威胁全人类健康的重大公共卫生问题,全球CKD中位患病率约9.5%,我国患病率为8.2%~13.8%[1-2]。维持性血液透析(maintenance hemodialysis,MHD)是CKD发展至终末期肾病(end stage renal disease,ESRD)后最常用的肾脏替代治疗方法,目前我国MHD患者多达91.67万例[3]。尽管MHD显著延长了ESRD患者的生存期,改善了生活质量,但其无法完全替代肾脏功能,长期透析过程中仍易出现蛋白质能量消耗(proteinenergy wasting,PEW),即“CKD相关营养不良”,已成为MHD患者死亡的独立危险因素之一[4-5]。因此,寻找可早期预测或干预PEW的相关因素对提高患者预后具有重要临床意义。研究表明,营养摄入不足与慢性低度炎症反应共同参与了PEW的发生、发展[6]。膳食炎症指数(dietary inflammatory index,DII)是近年来提出的一种基于食物成分评估个体整体饮食炎症潜力的工具,已在心血管疾病、代谢性疾病等多种慢性疾病中显示出良好的预测与关联价值[7-9]。Zeng等[10]报道,DII与MHD患者营养不良炎症标志物相关。但关于DII是否通过炎症通路参与PEW发生的机制及其临床价值仍缺乏研究。鉴于此,本研究旨在探讨DII与MHD患者PEW的关联,为个体化营养干预策略的制订提供理论依据。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选取2022年1月至2024年12月湖南中医药大学第一附属医院收治的MHD患者235例,年龄19~88岁,平均(56.25±13.29)岁;女105例,男130例;体重指数(body mass index,BMI)17.02~30.40 kg/m2,平均(23.56±3.19)kg/m2;透析龄6~115个月,中位透析龄32.00(15.00,52.00)个月。纳入标准:①临床资料完整;②年龄>18岁;③ESRD符合《慢性肾脏病早期筛查、诊断及防治指南(2022年版)》[11]诊断标准;④接受自体动静脉内瘘血液透析,且透析时间≥6个月(2~3次/周,4 h/次);⑤患者或家属自愿签署知情同意书。排除标准:①妊娠期及哺乳期妇女;②血液系统疾病;③肾移植史或急性肾损伤;④原发性甲状旁腺功能亢进/减退;⑤其他透析方式;⑥患精神疾病;⑦有生物电阻抗分析仪禁忌证;⑧患恶性肿瘤。本研究经湖南中医药大学第一附属医院伦理委员会批准(HN-LL-SWST-25)。

1.2 研究方法

1.2.1 样本量估算 本研究的主题是DII与MHD患者PEW的相关性,将使用多因素logistic回归。根据预研究实践,可能潜在的影响因素/指标约为10个,按每个自变量不少于20个样本估算,总样本量应为200以上,实际纳入235例患者资料。

1.2.2 DII计算和分组 采用Shivappa等[7]完善的DII进行计算,包括饱和脂肪、蛋白、转换脂肪、铁、总脂肪、能量、胆固醇、糖、维生素A、维生素B6、维生素C、维生素D、维生素E、维生素B12、胡椒、绿茶、黑茶、锌、迷迭香、麝香草、硫胺素、异黄素、花青素、核黄素、黄素酶、黄烷醇、黄素、烟酸、黄烷-3-醇、单/多不饱和脂肪酸、姜黄、镁、硒、叶酸、番茄红素、纤维、洋葱、姜、大蒜、丁香油酚、ŋ-6脂肪酸、ŋ-3脂肪酸、β-胡萝卜素、乙醇、咖啡因共45种膳食成分,根据是否会上调6种细胞炎性因子赋予分值,0分为无变化,1分为促炎,-1分为抗炎。DII计算流程如下:首先将各膳食成分的日摄入量与全球平均摄入量进行标准化[Z评分=(个体摄入量-全球均值)/全球标准差],随后将Z评分转换为百分位数、加倍再减去1,最后乘以相应的炎症效应指数得出每项成分的得分。最终将所有成分的得分累加,得到该个体的DII值。DII为正值时表示整体膳食趋于促炎,负值则表示膳食具有抗炎特征。将DII[范围-4.69~5.94,中位0.76(-1.13,2.57)]根据三分位数分为T1 组(<-0.32,78例)、T2 组(-0.32~1.95,79例)、T3 组(>1.95,78例)。

1.2.3 资料收集 收集MHD患者资料,包括一般资料(性别、年龄、BMI、透析龄、ESRD病因)、常规生化指标(血红蛋白、白蛋白、血肌酐、血钙、血磷、甲状旁腺素)、血磷达标率、人体成分指标[肌肉量、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积],使用启硕电子(扬州)有限公司生产的MA8000人体成分分析仪测定、炎症指标[C反应蛋白(C-reactive protein,CRP)、白细胞介素-6(interleukin-6,IL-6)]。

1.3 PEW诊断

参考《中国慢性肾脏病营养治疗临床实践指南(2021版)》[12]诊断PEW。①生化指标:总胆固醇<2.59mmol/L、前白蛋白<300mg/L、白蛋白<38g/L;②饮食不足:能量摄入不足[每日能量摄入量<25 kJ/(kg·d)]≥2个月、蛋白质摄入不足[每日能量摄入量<0.8 g(kg·d)]≥2个月;③体重变化:非预期体重下降(65岁以上BMI<23 kg/m2、65岁以下BMI<22 kg/m2)、3个月内>5%或半年内>10%体脂百分比<10%;④肌肉量减少:上臂肌围下降>参照人群上臂围中位数10%、3个月内>5%或半年内>10%的肌肉量丢失。满足以上任意3项(每项至少符合1个)诊断为PEW。

1.4 统计学方法

采用SPSS 28.0和R 4.4.2统计学软件进行数据分析。计量资料采用均数±标准差()表示,多组间比较采用单因素方差分析;偏态分布计量资料以中位数(四分位数)[M(P25,P75)]表示,多组间比较采用H检验。计数资料采用例数和百分率表示,组间比较采用χ2 检验。多因素logistic回归和限制性立方样条回归分析DII与MHD患者PEW的关系;受试者操作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线分析DII对MHD患者PEW的评估效能。以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 不同DII值MHD患者临床资料和PEW发生率比较

235例MHD患者PEW发生率为30.21%(71/235)。三组年龄、BMI、白蛋白、肌肉量、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积、CRP、IL-6、DII、PEW水平比较,差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 不同DII值MHD患者临床资料和PEW发生率比较

注 与T1 组比较,aP<0.05;与T2 组比较,bP<0.05。DII:膳食炎症指数;MHD:维持性血液透析;BMI:体重指数;ESRD:终末期肾病;CRP:C反应蛋白;IL-6:白细胞介素-6;PEW:蛋白质能量消耗。

2.2 DII与MHD患者PEW的多因素logistic回归分析

方差膨胀因子(variance inflation factor,VIF)均<5,多重共线性较弱。以MHD患者PEW(赋值:是/否=1/0)为因变量,DII为自变量(作为连续变量时原值录入,作为分类变量时按三分位数赋值:T1/T2/T3=1/2/3)进行logistic回归分析。模型1为纳入一般资料(性别、年龄、BMI、透析龄、ESRD病因)进行调整,模型2在模型1基础上纳入常规生化指标(血红蛋白、白蛋白、总胆固醇、血肌酐、血钙、血磷、甲状旁腺素)进行调整,模型3在模型2基础上纳入人体成分指标(肌肉量、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积)进行调整,模型4在模型3基础上纳入炎症指标(CRP、IL-6)进行调整。结果显示,DII高为MHD患者PEW的独立危险因素,且与T1 组比较,T2、T3 组的PEW风险更高(P<0.05)。见表2。

表2 DII与MHD患者PEW的多因素logistic回归分析

注“-”表示未知。BMI:体重指数;DII:膳食炎症指数;MHD:维持性血液透析;CRP:C反应蛋白;PEW:蛋白质能量消耗;VIF:方差膨胀因子。

2.3 DII与MHD患者PEW的风险分析

限制性立方样条回归分析显示,调整一般资料、常规生化指标、人体成分指标、炎症指标后,DII与MHD患者PEW风险有关(χ2=35.961,P=0.016),且DII与MHD患者PEW的关系倾向于线性关系(似然比χ2=5.090,非线性P=0.078),DII与PEW呈现正性剂量-反应关系。见图1。

图1 DII与MHD患者PEW的限制性立方样条图

DII:膳食炎症指数;MHD:维持性血液透析;PEW:蛋白质能量消耗。

2.4 DII对MHD患者PEW的评估效能

ROC曲线显示,取最大约登指数为0.495时,DII截断值为1.50,评估MHD患者PEW的曲线下面积为0.806(95%CI:0.749~0.854),灵敏度和特异度分别为73.2%、76.2%。见图2。

图2 DII评估MHD患者PEW的ROC曲线

DII:膳食炎症指数;MHD:维持性血液透析;PEW:蛋白质能量消耗;ROC:受试者操作特征;AUC:曲线下面积。

3 讨论

MHD是ESRD患者最常采用的透析治疗方式,虽然能够通过清除体内代谢产物和多余水分以维持生命,但由肾功能丧失所导致的毒素与代谢产物积聚,以及长期透析过程中诱发的慢性炎症反应和代谢紊乱等,极易导致患者出现营养不良,肌肉蛋白质合成和分解异常是导致其营养不良的重要因素,因此国际营养学界提出了PEW这一概念[13]。本研究中MHD患者PEW发生率为30.21%,这与丁明妹等[14]报道的39.94%相近,提示MHD患者PEW风险较高。PEW能通过肌肉消耗、能量缺乏、免疫功能降低、血管内皮功能障碍、炎症反应等增加MHD患者感染、心脑血管疾病及全因死亡风险[5]。因此,深入探索PEW的相关影响因素,对于早期识别高风险患者、制订个体化营养干预措施、改善患者预后具有重要的临床价值。

营养摄入不足与慢性低度炎症反应被认为是PEW发生和发展的两个关键机制,长期透析患者常因食欲减退、饮食限制、营养教育不足等因素导致营养摄入不足,不能满足机体代谢需求;同时透析过程中反复暴露于透析膜、生物不相容性刺激及内毒素污染等因素,易诱发慢性低度炎症反应,能抑制食欲并促进蛋白质分解和肌肉消耗,加重营养不良;二者互为因果、相互促进,共同推动PEW发生进程[15]。既往研究探讨饮食与炎症的关系仅关注某一种食物、某一类营养素(如脂肪酸、抗氧化物质等)或某一饮食模式(如地中海饮食)对炎症的影响,无法全面反映整体膳食对炎症状态的影响。鉴于此,2014年Shivappa等[7]学者通过检索6 500多篇世界各地关于饮食成分与炎症标志物相关的文献,量化了45种膳食成分对炎症的影响方向和强度,并据此构建了炎症效应评分体系。DII通过整合多种食物和营养素的炎症效应,可以更为系统和客观地评估个体日常饮食的炎症潜力[16]

近年来已有大量研究报道DII与CKD的关系,有研究显示,DII高与CKD发生风险之间存在非线性正性剂量-反应关系[17;Xu等[18]研究报道,DII每增加1个单位,较高CKD分期风险增加26%;Pan等[19]研究报道,低DII与CKD患者临床参数、炎症标志物和肾功能的改善有关;马小艳等[20]研究报道,DII高与CKD患者肌少症存在正性剂量-反应关系。PEW在一定程度上包含了肌少症[5]。但尚缺乏关于DII与MHD患者PEW关系的研究。本研究发现,在调整临床资料后,DII每增加1个单位,MHD患者PEW风险增加,且相比下三分位数DII,中三分位数DII、上三分位数DII的MHD患者PEW风险均增加。同时,限制性立方样条回归分析提示,DII与PEW风险之间呈现正性剂量-反应关系,提示MHD患者的PEW风险随着DII水平的升高而显著增加。魏梦婷等[21]研究也指出,较高DII水平是非透析CKD患者PEW的独立危险因素,进一步支持了本研究结果的可靠性。其机制可能与DII反映促炎饮食结构对慢性炎症状态的持续刺激密切相关。高DII饮食通常摄入较多精制谷物、反式脂肪、饱和脂肪、糖、加工肉类和含糖饮料,而摄入较少的膳食纤维、维生素(如C、E、B族维生素)、矿物质(如镁、锌、硒)和天然植物活性物质(如多酚类、类胡萝卜素、黄酮类等)等抗炎营养成分,此类饮食结构可显著增强促炎因子分泌,使机体长期处于慢性低度炎症状态,慢性炎症通过多种途径促进蛋白质分解、抑制蛋白质合成、诱导肌肉组织凋亡,导致肌肉量减少和能量消耗增加,是PEW发生、发展的核心环节之一[22-23]。同时,慢性炎症还可损害胃肠功能、扰乱肠道微生态、抑制食欲、降低营养摄入效率,并诱导胰岛素抵抗、脂代谢紊乱等代谢异常,加重营养失衡,进一步加剧机体营养代谢的异常反应,导致MHD患者PEW风险增加[24]。本研究结果也显示,随着DII的升高(从T1 组到T3 组),MHD患者营养指标(BMI、白蛋白、肌肉量、体脂肪、体脂百分比、内脏脂肪面积)降低,而炎症指标(CRP、IL-6)升高。同时本研究结果显示,随着DII水平的升高,MHD患者年龄也随之增加,这可能与年龄增长相关的肌肉质量减少和代谢减缓等生理变化密切相关[25]。本研究ROC曲线显示,DII评估MHD患者PEW的曲线下面积为0.806,灵敏度和特异度分别为73.2%、76.2%。提示DII在评估MHD患者PEW风险方面具有较好的诊断效能,可能在临床实践中帮助医师筛查和识别处于PEW高风险的MHD患者。

综上所述,DII升高与MHD患者PEW风险增加呈正相关,且对MHD患者PEW具备一定评估价值。但本研究也存在一定的局限性:首先本研究为单中心、横断面研究,结果可能存在地域性或样本量偏小的影响,缺乏广泛的外部验证。其次,DII作为膳食炎症指标,其测量依赖于患者的饮食回顾,可能存在回忆偏倚。为了解决这些局限性,未来的研究可考虑多中心、大样本量的前瞻性研究,并结合客观饮食评估工具进一步验证DII在MHD患者PEW预测中的作用。

利益冲突声明:本文所有作者均声明不存在利益冲突。

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Correlation between dietary inflammatory index and protein-energy wasting in maintenance hemodialysis patients

ZHU Zhe DING Wenhui WANG Ying ZHANG Yuejuan

Hemodialysis Center,the First Affiliated Hospital of Hunan University of Chinese Medicine,Hunan Province,Changsha 410000,China

[Abstract] Objective To analyze the correlation between the dietary inflammatory index (DII)and protein-energy wasting(PEW) in maintenance hemodialysis dietary (MHD) patients.Methods A total of 235 MHD patients admitted to the First Affiliated Hospital of Hunan University of Traditional Chinese Medicine from January 2022 to December 2024.The DII was calculated and patients were divided into three groups based on DII tertiles:T1 group(<-0.32,78 cases),T2 group(-0.32 to 1.95,79 cases),and T3 group (>1.95,78 cases).Multivariate logistic regression and restricted cubic spline regression analyses were used to explore the relationship between DII and PEW in MHD patients.Receiver operating characteristic(ROC) curve analysis was applied to evaluate the predictive performance of DII for PEW in MHD patients.Results The incidence of PEW among the 235 MHD patients was 30.21%(71/235).There were statistically significant differences in age,body mass index,albumin,muscle mass,body fat,body fat percentage,visceral fat area,C-reactive protein,interleukin-6,DII,and PEW among the three groups (P<0.05).Multivariate logistic regression analysis showed,higher DII remained an risk factor for PEW in MHD patients,moreover,the PEW risk of T2 groups and T3 groups was higher than T1 groups (P<0.05).Restricted cubic spline regression indicated a significant positive dose-response relationship between DII and PEW risk in MHD patients after adjusting for all covariates (P<0.05).ROC analysis showed that when DII was 1.50,the area under the curve for assessing PEW was 0.806 (95%CI: 0.749 to 0.854),with a sensitivity of 73.2% and a specificity of 76.2%.Conclusion Elevated DII is positively correlated with an increased risk of PEW in MHD patients and has certain predictive value for PEW in this population.

[Key words] Maintenance hemodialysis;Dietary inflammatory index;Protein-energy wasting;Inflammation;Malnutrition

[中图分类号] R459.5

[文献标识码] A

[文章编号] 1673-7210(2025)08(b)-0025-06

DOI:10.20047/j.issn1673-7210.2025.23.05

[基金项目] 湖南省卫生健康委员会科研计划项目(D202304 139639)。

▲通讯作者

(收稿日期:2025-04-22)

(修回日期:2025-06-19)

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