本方案描述了一种针对患有代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)成人进行早期心脏代谢评估的标准化流程,该流程整合了膳食炎症评估、生物化学生物标志物、超声心动图和颈动脉超声检查,并结合标准化的数据采集、质量控制和数据验证程序,以提高研究的可重复性。
本方案描述了一种针对患有代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)成人进行早期心脏代谢评估的标准化流程,该流程整合了膳食炎症评估、生物化学生物标志物、超声心动图和颈动脉超声检查,并结合标准化的数据采集、质量控制和数据验证程序,以提高研究的可重复性。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)与慢性低度炎症以及心血管疾病风险增加相关。由于目前缺乏将膳食炎症评估与客观心血管影像学检查相结合的标准化方案,亚临床心肌代谢异常的早期识别仍然具有挑战性。本方案描述了一种可重复的工作流程,用于评估确诊为MASLD的成人个体中膳食炎症潜力与早期心肌代谢异常之间的关联。受试者根据标准化的入组标准进行招募,并通过超声检查确认肝脂肪变性。采用经过验证的半定量食物频率问卷(FFQ)评估膳食摄入情况,并依据原始文献建立的方法计算膳食炎症指数(DII)。心肌代谢评估包括人体测量学指标、空腹生化分析、甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇比值(TG/HDL-C)和血浆致动脉粥样硬化指数(AIP)的计算、酶联免疫吸附测定(ELISA)对炎症生物标志物的定量检测、通过组织多普勒衍生的E/e′值进行经胸超声心动图评估左心室舒张功能,以及双侧颈动脉超声测量颈动脉内膜中层厚度(CIMT)。本方案整合了标准化的数据采集程序、预设的质量控制节点和数据验证步骤,以确保方法学上的一致性和可重复性。代表性结果展示了该方案生成的标准化数据,包括DII分类、炎症生物标志物谱、超声心动图参数和CIMT测量值,但并不意味着已确认存在生物学关联。本方案为开展针对MASLD成人个体中膳食炎症负荷与早期心肌代谢异常之间关系的临床及转化研究,提供了一个详细且可重复的方法学框架。
代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)是全球最常见的慢性肝病,影响约三分之一的成年人。MASLD不仅表现为进行性肝损伤,还具有慢性低度炎症、胰岛素抵抗、内皮功能障碍和加速动脉粥样硬化等特征1,2。心血管疾病是MASLD患者发病和死亡的主要原因,因此迫切需要可靠的手段,在临床明显的心血管疾病发生之前识别早期的心代谢异常3,4。本方案的目的是为MASLD成人患者提供一套标准化且可重复的操作流程,用于综合评估膳食炎症负荷、全身性炎症以及早期亚临床心血管功能障碍。该方案适用于针对此类人群在出现临床显著心血管疾病之前早期心代谢风险的临床与转化研究。
越来越多的证据表明,饮食在代谢相关脂肪性肝病(MASLD)的发生和发展中起着关键作用。以高摄入超加工食品、饱和脂肪、精制碳水化合物和添加糖为特征的饮食模式会促进氧化应激、内皮功能障碍、免疫系统激活以及慢性全身性炎症5,6。相反,富含膳食纤维、多酚、ω-3脂肪酸和抗氧化微量营养素的饮食模式则可减轻与代谢功能障碍及心血管疾病相关的炎症通路6,7。
膳食炎症指数(DII)是通过基于文献的评分系统开发的,用于评估习惯性膳食摄入的炎症潜力,该系统依据45种膳食成分对炎症生物标志物(包括C反应蛋白(CRP)、白细胞介素(IL)-1β、IL-4、IL-6、IL-10和肿瘤坏死因子-α(TNF-α))的影响进行评分8。在不同人群中,较高的DII评分与循环炎症介质增加、胰岛素抵抗、代谢综合征、2型糖尿病以及心血管疾病相关9,10。
尽管膳食炎症指数(DII)已与不良代谢结局相关,但目前仅有少数研究将膳食炎症评估与客观的心血管影像学检查相结合,以检测代谢相关脂肪性肝病(MASLD)个体中的早期心血管改变4,11。代谢性心血管损伤的早期表现之一是亚临床左心室舒张功能障碍,可通过组织多普勒衍生的E/e′比值进行评估,该比值反映左心室充盈压升高,是糖尿病性和代谢性心肌病的早期特征12,13;另一早期表现是颈动脉内膜中层厚度(CIMT),其为亚临床动脉粥样硬化的有效替代指标,可独立预测未来心血管事件的发生14,15。
与主要依赖人体测量、常规生化检测和孤立的心血管危险因素的传统心代谢评估相比,本方案将饮食炎症评估、炎症生物标志物谱型分析、舒张功能的超声心动图评估以及颈动脉超声检查整合到一个标准化的工作流程中。这种整合方法能够利用临床研究环境中广泛可用的无创技术,同时评估饮食暴露、全身性炎症以及亚临床心血管重构。尽管已有多种多模态方法被提出以改善对代谢性疾病中心血管功能早期异常的表征,但标准化的实施方案仍然有限。
为了补充传统的血脂谱评估,本方案还纳入了甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇比值(TG/HDL-C)以及血浆致动脉粥样硬化指数(AIP),后者计算为 log (TG/HDL-C)。AIP 反映了致动脉粥样硬化性与抗动脉粥样硬化性脂蛋白之间的平衡,现已被视为小而密低密度脂蛋白(LDL)颗粒、胰岛素抵抗、内皮功能障碍及残余心血管风险的替代标志物。因此,AIP 能更全面地评估致动脉粥样硬化性血脂异常,并在识别心血管风险升高的个体方面表现出良好的区分能力,尤其适用于患有代谢相关脂肪性肝病(MASLD)等代谢性疾病的患者16,17。
此外,本方案纳入了一组循环炎症生物标志物,以进一步阐明饮食炎症潜力与MASLD中心血管代谢损伤之间关联的生物学机制。选择这些生物标志物是因为它们在白细胞募集、先天免疫激活、促炎与抗炎信号传导、内皮功能障碍以及胰岛素抵抗中发挥核心作用。同时检测这些介质可比单独使用CRP更全面地表征全身性炎症,从而加深对MASLD中饮食炎症负荷与早期心血管损伤之间关系的机制理解1,18,19。
因此,本方案通过整合膳食评估、炎症生物标志物分析、生化检测、超声心动图和颈动脉超声检查,提供了一种标准化且可重复的方法,用于评估膳食炎症潜力与患有代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)成人早期心代谢改变之间的关联。通过采用标准化的测量程序和预设的质量控制节点,该工作流程旨在促进不同研究者和研究机构之间的可重复性,同时支持针对MASLD早期心代谢风险的临床和转化研究。
本研究方案已获得墨西哥墨西哥城国家医疗中心“20 de Noviembre”以及国家劳动者安全与社会保障研究所(ISSSTE)的研究与研究伦理委员会的批准(批准编号:04-118-2025)。所有操作均须遵循《赫尔辛基宣言》以及适用于涉及人类受试者研究的国家法规。在受试者入组前,须获得其书面知情同意。通过为所有临床、实验室、饮食和影像数据使用编码的研究标识符,以保护受试者的隐私和机密性。
1. 受试者招募与入组资格评估
2. 食物频率问卷
3. 膳食炎症指数估算
注意:膳食炎症指数(Dietary Inflammatory Index, DII)是一种基于文献的算法,通过使用经过验证的膳食评估工具收集的数据,来估算习惯性膳食摄入的炎症潜力8。
4. MASLD 评估
5. 评估心脏代谢风险
6. 统计学分析
所有参与者均通过标准化肝脏超声检查确诊为代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)。研究人群按年龄和性别进行匹配,最常见的合并症为2型糖尿病、系统性动脉高血压和血脂异常,详见表1。代表性分析所依据的原始数据见补充文件1。
作为该方案的一个代表性应用,膳食炎症指数(DII)被分析作为膳食炎症潜能的指标。探索性分析显示,DII 与 E/e′ 比值之间存在中等程度的正相关关系(Spearman's ρ = 0.50,p < 0.05),而 DII 与颈动脉内膜中层厚度(CIMT)之间未观察到显著相关性(Spearman's ρ = 0.40,p = 0.81;图 1)。因此,DII 与 CIMT 之间的相关性应被视为一项探索性、无统计学意义的结果。
代表性生化分析表明,MASLD 患者的血浆葡萄糖、HbA1c 和甘油三酯浓度更高,心血管风险也更大,这体现在升高的甘油三酯与高密度脂蛋白胆固醇比值(TG/HDL-C)和血浆致动脉粥样硬化指数上。通过根据颈动脉内膜中层厚度(CIMT)对参与者进行分层,进一步评估了亚临床动脉粥样硬化。代表性分析显示,CIMT 增加与体重、体重指数或腰围无关,但与 MASLD 的存在相关(表 2)。
该方案的适用性进一步体现在预定义的参与者分类标准中。被分配至最高DII四分位数(Q4)的参与者代表膳食炎症负担最重的亚组,而被分配至Q1的参与者则代表炎症暴露水平最低。同样,颈动脉内膜中层厚度(CIMT)≥0.7 mm的参与者被归类为具有增加的亚临床动脉粥样硬化,而E/e′值>14则提示左心室充盈压升高及舒张功能障碍。这些预定义的阈值为解读膳食、血管和心脏相关发现提供了标准化框架,并有助于在不同参与者组间对心脏代谢风险进行可重复的比较。

图1膳食炎症指数与早期心脏代谢指标之间的代表性关系 (A) 膳食炎症指数(DII)与E/e比值之间的相关性′ 比值,一种超声心动图评估左心室充盈压的指标。BDII 与颈动脉内膜中层厚度(CIMT)之间的相关性,以连续变量形式进行分析。预设的 CIMT 阈值 0.7 mm 仅用于代表性分类分析,不应将其解读为通用的诊断截断值。 请点击此处以查看此图的放大版本。
| 无 MASLD | 有 MASLD | p 值 | |
| (n = 10) | (n = 15) | ||
| 年龄(岁) | 42 (37 – 48) | 41 (39 – 43) | 0.37 |
| 男性,n (%) | 4 (40.0) | 8 (53.3) | 0.4 |
| 空腹血糖(mg/dL) | 88 (83 – 94) | 105 (98 – 125) | 0.01 |
| HbA1c | 5.9 (5.5 - 6.1) | 6.4 (6.0 – 7.2) | 0.02 |
| TG(mg/dL) | 120 (74 – 147) | 219 (108 – 297) | 0.02 |
| HDLc(mg/dL) | 41 (37 – 46) | 48 (30 – 57) | 0.43 |
| TG/HDL-C 比值 | 2.5 (1.8 – 4.9) | 5.1 (2.6 – 6.7) | 0.04 |
| AIP | 0.32 (0.24 – 0.41) | 0.42 (0.35 – 0.62) | 0.04 |
| CRP(mg/dL) | 0.8 (0.4 – 1.0) | 1.1 (0.2 – 1.3) | 0.23 |
表1:根据代谢功能障碍相关脂肪性肝病(MASLD)状态划分的代表性人口统计学、生物化学及心脏代谢特征。 无MASLD与有MASLD参与者的基线人口统计学特征以及代表性生物化学和心脏代谢参数。连续变量以中位数(四分位间距)表示,分类变量以 n (%) 表示。连续变量的组间比较采用学生t检验或Mann–Whitney U检验,分类变量采用Fisher确切概率法。缩写:MASLD = 代谢功能障碍相关脂肪性肝病;HbA1c = 糖化血红蛋白;TG = 甘油三酯;HDL-C = 高密度脂蛋白胆固醇;AIP = 血浆致动脉粥样硬化指数;CRP = C反应蛋白。
| 早期动脉粥样硬化 | 进展期动脉粥样硬化 | p值 | |
| CIMT < 0.7 (n = 18) | CIMT ≥ 0.7 (n = 7) | ||
| 体重 (kg) | 73.4 ± 18.0 | 70.0 ± 10.6 | 0.4 |
| BMI (kg/m2) | 30.0 ± 5.24 | 29.0 ± 4.43 | 0.46 |
| 腰围 (cm) | 90.5 ± 7.5 | 96.5 ± 2.89 | 0.48 |
| MASLD | 8 (44.4) | 7 (100) | 0.01 |
表2:根据颈动脉内膜中层厚度划分的代表性人体测量学特征 代表性人体测量特征及根据颈动脉内膜中层厚度(CIMT)分层的代谢相关脂肪性肝病(MASLD)患病率。根据CIMT将参与者分为早期亚临床动脉粥样硬化组(CIMT<0.9 mm)和动脉粥样硬化斑块形成组(CIMT≥0.9 mm) <0.7 mm)或亚临床动脉粥样硬化增加(CIMT ≥0.7 mm)。连续变量以均值表示 ± 标准差,分类变量以 n (%)。组间比较采用 Student's t检验,Mann-Whitney U 根据情况采用t检验或卡方检验。缩写:BMI = 体重指数;WC = 腰围;CIMT = 颈动脉内膜中层厚度。
补充文件 1:本研究中所述分析所使用的原始数据。 请点击此处下载该文件。
本文所述方法提供了一种标准化的工作流程,用于研究心脏代谢和致动脉粥样硬化负担是否与代谢功能障碍相关性脂肪性肝病(MASLD)相关,其理论基础是肝脏相关的代谢功能障碍可能促进早期动脉粥样硬化27,28。该工作流程建立了标准化的受试者筛选、膳食评估、生物标志物定量、心血管影像学检查、质量控制和数据验证程序,以提高方法学的一致性和可重复性。在可行的情况下,所有测量均使用相同的设备、标准化的采集参数、经过培训的技术人员、重复验证以及盲法图像分析,以尽量减少不同研究者和机构之间的操作者依赖性变异。采用结构化、图像辅助的食物频率问卷(FFQ)进行膳食评估是关键环节,因为DII(膳食炎症指数)的计算依赖于自我报告膳食摄入的准确性。使用标准化参考份量和视觉辅助工具可减少回忆偏倚,并提高个体间的可比性29,30。同样,利用包含45种膳食参数的全球参考数据库计算膳食炎症指数(DII),可在不同人群中实现膳食炎症潜能的标准化评估8,9。此阶段若出现膳食摄入的误分类,可能会削弱与心脏代谢结局之间的关联性。此外,整合生化标志物、左心室舒张功能(E/e′)的超声心动图评估以及颈动脉内膜-中层厚度(CIMT)测量,可对早期心脏代谢风险进行全面评估。严格遵循指南推荐的检测方案,可最大限度地减少操作者依赖性变异,确保心血管测量结果的可靠性和可重复性12,15,22。
需要强调的是,膳食炎症指数(DII)旨在表征个体间膳食炎症潜力的差异,而非用于诊断代谢相关脂肪性肝病(MASLD)或独立预测心脑血管代谢性疾病。因此,并非所有MASLD患者都会表现出升高的DII评分,而较高的DII评分也并不一定意味着存在严重的心脑血管代谢异常。本方案将DII作为分层变量,用于探讨膳食炎症负担的增加是否与MASLD疾病谱中进行性的亚临床心血管改变相关。为了提高可行性,本方案采用经过人群适配的膳食频率问卷(FFQ),便于在临床环境中实施。尽管全面的膳食评估工具可涵盖更广泛的营养素,但简化的FFQ在估算DII及饮食相关的炎症模式方面已显示出可接受的有效性31。
该方案还纳入了标准化的质量控制程序,以提高实验室检测和影像学评估过程中的可重复性。标准化的血液采集、及时的样本处理、适当的储存条件、编码化的样本标识、实验室指标的重复检测以及质量控制样本的纳入,可最大限度地减少分析变异。同样,标准化的患者体位、多普勒声束校准、图像采集切面以及多个心动周期的平均测量值,可降低超声心动图测量的变异;而采用标准化的无斑块远壁段颈总动脉进行双侧颈动脉内中膜厚度(CIMT)评估,并结合独立且盲法的图像审核,可提高血管测量的可重复性。该工作流程可适应不同的研究环境,允许实验室基础设施有限的研究中心优先实施膳食评估、人体测量学评价以及基于超声的心血管评估,再根据可用资源和研究目标逐步纳入额外的分子或炎症生物标志物检测。
该工作流程的另一优势在于能够识别表型不一致的个体,例如具有高度促炎性饮食模式但无心代谢异常证据的个体,或相反,尽管已存在心代谢功能障碍,但其膳食炎症指数(DII)值相对较低的个体。此类发现有助于深入理解饮食模式、胰岛素敏感性、内脏脂肪堆积、体力活动、遗传与表观遗传因素、药物治疗、睡眠质量及其他心代谢健康环境决定因素之间的复杂相互作用。采用该标准化方案的纵向研究可进一步阐明膳食炎症负荷与代谢相关脂肪性肝病(MASLD)中心代谢疾病进展之间的关系。
本方案存在若干局限性,需予以考虑。横断面研究设计无法对饮食炎症潜力与心脏代谢损伤之间的关系进行因果推断。此外,膳食炎症指数(DII)反映的是习惯性饮食模式,而非急性炎症反应,且自我报告的饮食评估易受回忆偏倚的影响32。仅依赖C反应蛋白(CRP)作为全身性炎症标志物,相较于更广泛的细胞因子谱分析,可能低估细微的炎症变化33。同样,颈动脉内膜中层厚度(CIMT)的可重复性取决于所评估的动脉节段、管壁选择、心动周期时相以及测量次数。因此,连续CIMT分析及基于人群特异性百分位数的解读更为可取;而代表性结果中使用的≥0.7 mm阈值应视为预设的、研究特异性的分析截断值,而非普适的临床阈值。重要的是,本方案旨在作为早期心脏代谢风险评估的工作流程,而非诊断或预后算法。与主要依赖人体测量、血压评估、血糖状态、肝相关生化检测和血脂谱来评估心血管风险的传统代谢相关脂肪性肝病(MASLD)患者心脏代谢筛查方法不同34,35,该工作流程整合了五个互补的评估维度:(i)通过DII量化饮食炎症负担;(ii)生化心脏代谢谱分析;(iii)循环炎症生物标志物;(iv)利用E/e′比值进行超声心动图评估左心室舒张功能;(v)CIMT作为早期亚临床动脉粥样硬化的标志。这些互补性评估共同提供了一个标准化、无创且可重复的框架,可在临床明显的心血管疾病发生之前识别早期代谢与血管改变,同时作为对传统心脏代谢筛查的补充而非替代1,3,12,15,34,35,36,37,38,39。
作者无任何利益冲突需要披露。
作者感谢机构项目 E015 提供的经费支持。
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