膳食炎症指数与肾结石患病率的关系

膳食炎症指数与肾结石患病率的关系

本研究旨在调查饮食炎症指数与终生肾结石患病率之间的关系。我们利用 2013-2014 年全国健康和营养调查数据进行了一项横断面研究。有 2192 名年龄 > 20 岁且有完整肾结石病史和 24 小时饮食摄入访谈的参与者的数据可用。采用加权多变量线性回归、亚组分析和交互项。协变量包括年龄、种族、性别、能量和蛋白质摄入量、总血清钙、血清铁、PIR、磷、血清/尿肌酐、HDL、葡萄糖、舒张压和收缩压、教育水平、eGFR、BMI、白蛋白尿、糖尿病、吸烟地位和婚姻状况在三个不同的模型中进行了层次调整。2192 名参与者的平均膳食炎症指数为 - 0.11 ± 1.73，范围为 - 4.52 至 4.28。在完全调整的模型中，饮食炎症指数最高的三分位数（最促炎）的参与者肾结石终生患病率比三分位数 1 的参与者高 72%（OR = 1.72, 95% CI: 1.03, 2.88, P  = 0.0367)。亚组分析显示，饮食炎症指数与肾结石病史之间的关联仅在年龄较小（≥ 60 岁）、女性、墨西哥裔美国人、已婚或无糖尿病、高血压、低 eGFR 和蛋白尿的人群中具有统计学意义。美国成年人的饮食炎症指数与自我报告的肾结石之间存在正相关，这表明饮食模式可能会极大地影响肾结石的患病率。 肾结石是最常见的泌尿系统疾病之一，在美国造成了巨大的医疗负担，肾结石的患病率为 8.8%。肾结石的典型症状包括单侧腰痛、排尿困难、血尿和尿路感染，对生活质量产生不良影响]。新出现的证据表明，炎症反应与肾结石的形成有关。一些临床研究指出，炎症标志物，如 IL-6 和 C 反应蛋白 (CRP) 在肾结石患者中显着升高。此外，体外实验表明，草酸钙 (CaOx) 晶体是最常见的肾结石的主要成分，它可以刺激人单核细胞 THP-1 细胞中炎性细胞因子的产生，从而促进结石形成。膳食炎症指数 (DII) 是一种源自文献的工具，用于评估个体食物模式的整体颠覆性潜力。坚持饮食具有较高 DII 评分的人表明，随着促炎细胞因子的增加，饮食中的炎症潜力较高。先前的研究表明，较高的 DII 与结直肠癌、心血管疾病和抑郁症状的风险增加独立相关。因此，我们研究的初步目的是使用来自国家健康和营养调查 (NHANES) 的数据评估美国成年人 DII 与自我报告的肾结石之间的关系。我们的研究是第一个评估 DII 和肾结石疾病的大规模横断面研究，它可以从临床营养角度为肾结石管理提供新的思路。

材料和方法

研究人群

本研究中的所有数据均来自 NHANES 2013-2014。NHANES 是一个由美国疾病控制和预防中心 (CDC) 的国家卫生统计中心 (NCHS) 管理的全国性和持续性横断面调查数据库，用于评估美国人口的健康和营养状况。NHANES 研究方案经 NCHS 伦理审查委员会批准，并包括所有参与者的书面知情同意书，遵循赫尔辛基宣言。我们研究中的所有数据均可在  https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/  上公开获得。我们从 2013 年至 2014 年的为期 2 年的 NHANES 调查中获得了数据。我们首先排除了 20 岁以下的参与者。然后，排除 24 小时膳食回忆数据不完整以计算 DII 或在自我报告的肾结石病史中不存在的参与者。有自我报告的透析史或没有完整数据来分类低 eGFR、糖尿病、高血压和白蛋白尿的参与者也被排除在外。应用这些选择和排除标准后，共有 2192 名参与者被纳入。

暴露和结果定义

膳食炎症指数 (DII) 的计算基于 NHANES“问卷”部分中的 24 小时回忆膳食数据，其中包含访谈前 24 小时内食用的食物和饮料的信息。这些数据由营养方法工作组验证[   10  ]。NHANES 中共有 28 种食物参数用于 DII 计算，包括酒精、咖啡因、蛋白质、纤维、β-胡萝卜素、胆固醇、碳水化合物、能量、脂肪、n-3 脂肪酸、n-6 脂肪酸、聚-不饱和脂肪酸、单不饱和脂肪酸、饱和脂肪、硫胺素、镁、锌、硒、铁、核黄素、叶酸、维生素A、维生素B-6、维生素B-12、维生素C、维生素D、维生素E和烟酸。当使用 < 29 个饮食参数计算 DII 评分时，DII 的预测能力不会受到影响。DII 计算的一般方法在补充表 2 中进行了描述。在本研究中，DII 被视为暴露变量并分组为三分位数。我们的结果变量，肾结石病史，是通过以下问题评估的：“你有过肾结石吗？” . NHANES CAPI 系统确保了这个问题的质量和有效性，该系统具有内置的一致性检查，以减少数据输入错误。

研究协变量

本研究中的基线变量包括年龄（岁）、性别、种族、教育水平、能量摄入量（kcal）、蛋白质摄入量（g）、收缩压（mmHg）、舒张压（mmHg）、BMI（kg/m 2 ), 血清葡萄糖 (mg/dL), 血清磷 (mg/dL), 血清铁 (μg/dL), PIR, 总钙 (mg/dL), 尿肌酐 (mg/dL), 尿肌酐 (mg/dL )、HDL (mg/dL)、婚姻状况、吸烟状况、高血压、糖尿病、白蛋白尿和低 eGFR。研究变量的所有详细测量过程均可在  www.cdc.gov/nchs/nhanes/  上公开获得。 从 NHANES [ 14   ]的问卷数据中，通过“吸烟-香烟使用”将吸烟状态定义为从不、以前和当前。通过 CKD-EPI 公式 [   15   ]计算估计的肾小球滤过率 (eGFR) (mL/min/1.73 m 2 )。“低 eGFR”定义为 eGFR < 60 ml/min/1.73 m 2。尿白蛋白与肌酐比 (UACR) > 30 mg/g 的参与者被定义为“白蛋白尿。糖尿病定义为自我报告的糖尿病诊断、使用口服降糖药或胰岛素、口服葡萄糖耐量试验 (OGTT) 后 2 小时血浆葡萄糖水平 ≥ 200 mg/dL、HbAlc ≥ 6.5% 或禁食葡萄糖水平 ≥ 126 mg/dL [   16  ]。高血压的定义基于自我报告的高血压诊断、收缩压 ≥ 140 mmHg 或舒张压 ≥ 90 mmHg [   16   ]。BMI 分为三组：< 25（正常）、25-29.9（超重）和≥ 30 kg/m 2（肥胖）。

统计分析

我们在执行所有统计分析时遵循 CDC 指南，并对登记的参与者应用了合适的样本权重 [   17  ]。连续变量以平均值±标准差 (SD) 表示，而分类变量以百分比表示。采用连续变量的方差分析 (ANOVA) 和分类变量的卡方检验来评估 DII 三分位数之间的差异。多变量逻辑回归用于检查 DII 与肾结石疾病之间的关联，而优势比 (OR) 用于呈现结果。我们采用了三种不同的模型来实现多变量逻辑回归的层次调整（模型 1：未调整；模型 2：调整了年龄、种族、性别和能量摄入量；模型 3：年龄、种族、性别、能量和蛋白质摄入量，总血清钙、血清铁、PIR、磷、尿肌酐、HDL、葡萄糖、舒张压和收缩压、教育水平、eGFR、BMI、蛋白尿、糖尿病、吸烟状况和婚姻状况进行了调整）。交互项用于测试亚组之间的异质性。P  < 0.05 被认为具有统计学意义。

结果

参与者的基线特征

参与者的社会人口学和饮食特征按 DII 三分位数进行分层，如表  1  所示。本研究共纳入2192名20岁以上的参与者，其中男性占48.22%，女性占51.78%，平均年龄49.37±17.21岁。平均 DII 评分为 - 0.11 ± 1.73，范围从 - 4.52（最抗炎）到 4.28（最促炎）。平均 ± SD 能量和蛋白质摄入量分别为 2116.10 ± 1003.61 kcal 和 84.16 ± 45.41 g。与最低三分位数组的 2792.05 ± 1067.00 kcal 和 114.47 ± 47.53 g 相比，DII 三分位数 3（最促炎）的参与者显示出较低的能量和蛋白质摄入量（分别为 1535.75 ± 604.02 kcal 和 56.04 ± 25.12 g）（P < 0.0001)。DII 三分位数 3 的尿肌酐分别为 130.08 ± 82.99 mg/dL 和 DII 三分位数 1 的 114.47 ± 65.31 mg/dL ( P  = 0.0002)。DII 最高三分位数的参与者更有可能是非西班牙裔黑人（13.75 对 7.03%，P  = 0.0002）、当前吸烟者（25.99 对 12.81%，P  < 0.0001）和肥胖（42.64 对 33.65% , P  = 0.0140) 或患有蛋白尿 (14.73 vs. 7.74%, P  < 0.0001) 和糖尿病 (14.02 vs. 9.22%, P  = 0.0125)。 表 1 2013 年至 2014 年 NHANES 参与者的加权基线特征，按 DII 三分位数分层   这些基线特征也按肾结石病史分层（补充表 1）。相对于非结石患者，有肾结石病史的参与者的平均年龄和血糖显着升高，HDL 水平较低（P  < 0.05）。有肾结石病史的人群中糖尿病、高血压和非西班牙裔白人的发病率也较高（P  < 0.05）。

DII评分与肾结石患病率的关系

美国成年人的 DII 评分与肾结石患病率之间的关系见表  2  。我们发现 DII 与肾结石患病率呈正相关（模型 1，OR = 1.10，95% CI：1.02，1.20，P  = 0.0169；模型 2，OR = 1.23，95% CI：1.10，1.37，P  = 0.0002；模型 3，OR = 1.18，95% CI：1.04，1.34，P  = 0.0104）。在敏感性分析中，DII 三分位数（最促炎）的人患肾结石的可能性显着高于 DII 三分位数最低的人 72%（模型 3，OR = 1.72，95% CI：1.03，2.88，P = 0.0367)。我们还进行了按年龄、性别、种族、糖尿病、高血压、低 eGFR、白蛋白尿和 BMI 分层的亚组分析，以评估 DII 评分与肾结石疾病之间的关联（表  3  ）。这种关联在 60 岁以上人群（OR = 1.28, 95% CI: 1.04, 1.56, P  = 0.0178）和 60 岁以下人群（OR = 1.09, 95% CI: 0.92, 1.29, P  = 0.3408）中相似，但后一种关联没有达到统计学意义。仅在墨西哥裔美国人中发现了具有统计学意义的正相关关系（OR = 1.73, 95% CI: 1.01, 2.96, P  = 0.0441）。有趣的是，具有统计学意义的 OR 仅存在于没有糖尿病的人群中（OR = 1.25, 95% CI: 1.08, 1.43, P = 0.0024)、高血压 (OR = 1.20, 95% CI: 1.04, 1.39, P  = 0.0131), 白蛋白尿 (OR = 1.18, 95% CI: 1.03, 1.35, P  = 0.0184), 低 eGFR (OR = 1.22, 95 % CI: 1.07, 1.39, P  = 0.0027) 或已婚人士 (OR = 1.22, 95% CI: 1.04, 1.44, P  = 0.0176)。此外，在三个连续 BMI 组中，DII 与肾结石疾病之间没有相关性（均P  > 0.05）。交互项也被用来测试每个亚组之间的异质性，并且在年龄、性别、种族、糖尿病、高血压、低 eGFR、白蛋白尿、吸烟状况、婚姻状况和 BMI 之间没有发现显着差异（所有P对于交互> 0.05），表明这种关联的大小对于划分为不同亚组的人群是相同的。 表 2 膳食炎症指数与肾结石的关系   表 3 按不同变量分层的亚组分析，加权  

讨论

在这项纳入 2192 名美国成年人（年龄 > 20 岁）的横断面研究中，我们证明了较高的促炎消耗与肾结石患病率呈正相关。在我们调整所有协变量（包括年龄、种族、性别、能量和蛋白质摄入量、总血清钙、血清铁、PIR、磷、血清/尿肌酐、HDL、葡萄糖、舒张压和收缩压、教育程度）后，这种关联仍然具有统计学意义水平、eGFR、BMI、蛋白尿、糖尿病、吸烟状况和婚姻状况。相关亚组分析显示，在墨西哥裔美国人、女性或 60 岁以上的人群中，DII 仍与肾结石呈正相关。同时，在没有高血压、糖尿病、低 eGFR 或白蛋白尿的人群中，没有注意到这种关联， 据我们所知，这是第一项评估美国成年人膳食炎症潜力与肾结石患病率之间关系的大规模横断面研究。越来越多的研究表明，饮食摄入对肾结石的形成有巨大的影响。经证实，过量摄入维生素 D、维生素 C、动物蛋白和膳食钠与肾结石的高发病率有关 [   18   ,   19   ,   20   ,   21  ]。然而，由于每种食物之间的相互作用未知，个体营养摄入对肾结石形成的影响可能不确定。因此，基于饮食模式的研究可能具有更好的可预测性。
阿德里安罗德里格斯等人。据报道，地中海饮食（水果、蔬菜、坚果、鱼和豆类含量高，但酒精含量适中，肉类、饱和脂肪和糖含量低）与草酸钙、磷酸钙和尿酸的过饱和度较低有关，这可能防止肾结石形成 [   22  ]。坚持以膳食方法停止高血压 (DASH) 饮食，大量摄入水果、蔬菜、坚果/豆类、低脂乳制品和全谷物，低摄入钠、含糖饮料、红色和加工食品的人肉类显示肾结石形成的风险降低 [   23   ]。 新出现的证据表明，肾结石的形成与促炎标志物如 IL-1、IL-6、IL-17 和 TNF 密切相关。TNF 受体对于初始 CaOx 晶体粘附到肾小管腔膜以形成肾结石至关重要。抑制 TNF 受体信号可有效降低肾小管上皮细胞中晶体粘附分子（如 CD44 和膜联蛋白 II）的表达 [   24   ]。CaOx 还刺激 HK-2 细胞中 IL-6 的产生 [   25   ]，促进人单核细胞转化为促炎性巨噬细胞 (M1) [   5   ] 并加剧炎症反应。完全分化的巨噬细胞吞噬 CaOx 沉积物，然后诱导炎症级联反应释放补体成分 C5/C5a 和 IL-8 [  26   ]。促炎饮食也会加重氧化应激，然后促进肾结石的形成。高脂饮食 (HFD) 是一种促炎饮食，不仅可以引发大鼠的炎症反应，还可以激活 STAT3/NF-κB 和 Nrf2 介导的氧化应激通路，导致细胞损伤 [   27   ]。脂肪的过度消耗还加剧了游离脂肪酸的线粒体 β-氧化，然后通过细胞色素 c 氧化酶导致过多的电子流，从而增加了活性氧 (ROS) 的积累 [   28  ]。李子志等。发现肾结石模型组大鼠的氧化应激指标如 Nrf2、HO-1 和 NQO-1 水平较高，而这些标志物（氧化应激状态）可被茶多酚下调（茶具有抗炎作用）。DII 计算）[   29   ]。
我们的研究有一些局限性。横断面研究设计阻碍了我们获得 DII 与肾结石病史之间因果关系的能力。应该进行更大规模的纵向队列研究。NHANES 数据库没有包含对不同类型肾结石进行分类的足够信息，这可能会加剧潜在的偏见。此外，肾结石、饮食数据、RIP 以及婚姻和吸烟状况均基于 NHANES 的访谈或自我报告问卷，其中回忆偏差是不可避免的。此外，NHANES 只纳入了非制度化的美国平民人口，没有单独考虑中国或其他国家的人。由于儿童的问卷依从性低，20 岁以下的人被排除在外。应该进行更多面向儿童的研究。

结论

坚持促炎饮食的人一生中患肾结石的风险似乎更高，这表明饮食管理对于控制社会中的肾结石负担很重要。需要更多精心设计的前瞻性研究来验证 DII 与肾结石之间的因果关系。