膳食炎癥指數(shù)與心理健康關(guān)聯(lián)及其潛在機(jī)制研究進(jìn)展

朱卓妍，伍曉艷，陶芳標(biāo)

近年來(lái)，心理健康問題在全球呈增長(zhǎng)趨勢(shì)，成為全球性的公共衛(wèi)生問題。WHO報(bào)告顯示，全球近10億人患有心理障礙，嚴(yán)重影響其經(jīng)濟(jì)狀況、生活質(zhì)量和壽命[1]。飲食對(duì)心理健康的影響已在大量研究中得到證實(shí)[2-3]，并可能通過飲食潛在的致炎性發(fā)揮作用[4]。膳食炎癥指數(shù)（Dietary Inflammatory Index，DII）是評(píng)估不同飲食致炎可能性的客觀指標(biāo)。高DII飲食易誘發(fā)炎癥反應(yīng)，而低DII飲食則具有較好的抗炎作用。越來(lái)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(guān)聯(lián)，對(duì)心理健康問題也可能存在負(fù)面影響[5]。本研究綜述了DII與心理健康問題關(guān)系的研究進(jìn)展以及二者關(guān)聯(lián)的潛在機(jī)制，為通過飲食干預(yù)促進(jìn)心理健康提供科學(xué)依據(jù)。

1 膳食炎癥指數(shù)評(píng)價(jià)方法的發(fā)展

飲食因素在調(diào)控慢性炎癥中起著重要作用[6],對(duì)身心健康具有廣泛而深遠(yuǎn)的意義?？茖W(xué)有效的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)是精準(zhǔn)評(píng)價(jià)膳食致炎水平的前提。DII通過量化個(gè)人飲食中的炎癥因素來(lái)評(píng)估膳食成分對(duì)人體總體炎癥水平影響，并從飲食干預(yù)的角度調(diào)控機(jī)體炎癥反應(yīng)，為探究飲食致炎性提供了一個(gè)良好的研究范式。

基于既往文獻(xiàn)回顧總結(jié)，Cavicchia等[7]于2009年正式提出DII的概念，用以評(píng)估膳食潛在的炎癥可能性，但該文獻(xiàn)中建立的DII評(píng)分方法存在食物參數(shù)具體計(jì)量單位不統(tǒng)一、僅考慮某種食物的絕對(duì)攝入量等缺陷，實(shí)際應(yīng)用性不強(qiáng)。2014年，Shivappa等[8]在Cavicchia團(tuán)隊(duì)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)一步發(fā)展完善了DII評(píng)價(jià)方法，建立了包括全球11個(gè)國(guó)家和地區(qū)具有區(qū)域代表性的世界膳食攝入量的數(shù)據(jù)庫(kù)。該團(tuán)隊(duì)根據(jù)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(yīng)蛋白（CRP）六種炎癥標(biāo)志物來(lái)評(píng)價(jià)膳食對(duì)炎癥反應(yīng)的影響，并根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道對(duì)炎癥標(biāo)志物進(jìn)行加權(quán)評(píng)分，最終確定45種影響機(jī)體炎癥反應(yīng)的膳食成分，包括特定食品、營(yíng)養(yǎng)素和生物活性物質(zhì)?？傃装Y得分如表1所示。DII應(yīng)用到人群中時(shí)，根據(jù)食物頻率問卷（FFQ）、24 h飲食回憶記錄或訪談評(píng)定個(gè)人膳食攝入量。參照全球膳食數(shù)據(jù)的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差，計(jì)算個(gè)體每種食物參數(shù)攝入的Z評(píng)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(shù)）/全球人均日攝入該膳食成分的標(biāo)準(zhǔn)差。相應(yīng)數(shù)值見表1。再將Z評(píng)分轉(zhuǎn)換為百分位數(shù)值，所得百分位數(shù)值乘以2后減去1進(jìn)行中心化，得到以“0”為中心的對(duì)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(xiàn)提供的各類膳食成分的炎癥效應(yīng)評(píng)分，最后將所有膳食成分的DII評(píng)分結(jié)果相加后得到個(gè)人DII總評(píng)分。該評(píng)分方法廣泛應(yīng)用于膳食炎癥評(píng)定，但在研究中一般根據(jù)實(shí)際情況選取其中部分膳食成分進(jìn)行調(diào)查。

表1 膳食炎癥評(píng)分表（節(jié)選）[8]

DII在應(yīng)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(shù)標(biāo)準(zhǔn)（Children’S Dietary Inflammatory Index，C-DII）[9]，僅通過食物攝入量計(jì)算膳食致炎性的經(jīng)驗(yàn)性膳食炎癥指數(shù)（Empirical Dietary Inflammatory Index，EDII）[10]以及基于食物的膳食炎癥指數(shù)（Food-Based Index Of Dietary Inflammatory Potential，F(xiàn)BDI）[11]。這使得DII的應(yīng)用范圍更加廣泛，并向?qū)嵱没⒑?jiǎn)便化的方向發(fā)展。此外，越來(lái)越多的研究將DII與飲食模式聯(lián)系起來(lái)，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(guān)[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(guān)[13-14]。隨著經(jīng)濟(jì)、社會(huì)的不斷發(fā)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(zhǎng)的趨勢(shì)[15]，也是高DII飲食流行的標(biāo)志。偏西方化的高DII飲食模式會(huì)影響腸道菌群和宿主微生物相互作用，導(dǎo)致免疫失衡和炎癥狀態(tài)的加劇[16]，對(duì)人的健康產(chǎn)生損害。

2 DII與心理健康的關(guān)聯(lián)性

目前心理健康問題具有普遍性，膳食不合理和營(yíng)養(yǎng)不良與心理健康問題存在密切關(guān)聯(lián)，并通過炎癥機(jī)制發(fā)揮作用[4]。近年來(lái)，越來(lái)越多的研究將DII與心理健康問題聯(lián)系起來(lái)，并通過橫斷面調(diào)查、縱向研究或Meta分析驗(yàn)證膳食的致炎水平對(duì)心理健康的影響。

2.1 心理困擾與幸福感

Bergmans等[17]通過對(duì) 11 592名成年人進(jìn)行2次24 h飲食回顧調(diào)查（第1次體檢時(shí)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(jì)算DII。研究結(jié)果顯示，高DII飲食與心理困擾的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)（OR=1.81，95%CI:1.20～2.71）。Salari-Moghaddam 等[4]通過 FDII調(diào)查膳食炎癥性對(duì)心理障礙的影響，發(fā)現(xiàn)在調(diào)整年齡、性別、能量攝入后，促炎性飲食會(huì)增加心理困擾的發(fā)生率。愛爾蘭一項(xiàng)橫斷面調(diào)查通過WHO-5幸福感指數(shù)量表調(diào)查幸福感狀況，結(jié)果發(fā)現(xiàn)高DII飲食與低幸福感相關(guān)（OR=0.62，95%CI:0.46～0.83）；按年齡分層分析后，在男性中未發(fā)現(xiàn)DII與幸福感的關(guān)聯(lián)，女性中仍有顯著關(guān)聯(lián)（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(shí)高DII飲食是抑郁、焦慮和壓力癥狀的風(fēng)險(xiǎn)指標(biāo)。美國(guó)國(guó)家健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）結(jié)果顯示，DII評(píng)分的最高五分位組出現(xiàn)抑郁癥狀風(fēng)險(xiǎn)是DII評(píng)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(jié)果表明，基線飲食DII水平可預(yù)測(cè)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(fā)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(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[19]。另有研究表明，促炎性食物與焦慮癥狀顯著相關(guān)[4]。一項(xiàng)隨機(jī)對(duì)照試驗(yàn)顯示，抗炎性膳食成分對(duì)維護(hù)心理健康發(fā)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(duì)2 047名愛爾蘭成年人的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在性別分層后，只有女性高DII評(píng)分與焦慮癥狀有關(guān)。伊朗一項(xiàng)針對(duì)299名15～18歲的女性青少年的調(diào)查顯示，高DII飲食與心理壓力呈顯著正相關(guān)，抗炎飲食對(duì)女性青少年的心理健康具有潛在的保護(hù)作用[21]。Meta分析證據(jù)表明，在16～72歲人群中采用高DII飲食模式使抑郁發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加40%[22]。此外，飲食炎癥水平與心理健康狀況存在雙向關(guān)聯(lián)，提示促炎性飲食與心理健康問題可能形成惡性循環(huán)，未來(lái)需要進(jìn)一步深入研究解釋心理問題與飲食模式反向因果關(guān)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(guān)。Jahrami等[23]發(fā)現(xiàn)，高DII飲食會(huì)增加精神分裂癥的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)。DII評(píng)分每增加一個(gè)單位，患精神分裂癥的風(fēng)險(xiǎn)增加62%。來(lái)自美國(guó)一項(xiàng)病例對(duì)照研究發(fā)現(xiàn)，與對(duì)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(shí)，在食欲下降的MDD患者中發(fā)現(xiàn)高DII飲食與其抑郁和焦慮癥狀的嚴(yán)重程度有關(guān)；而未發(fā)現(xiàn)食欲增加的MDD患者中體內(nèi)炎癥標(biāo)志物增加與飲食因素有關(guān)[24]。一項(xiàng)關(guān)于英國(guó)生物樣本庫(kù)（UK Biobank）的大樣本調(diào)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(diào)整年齡、性別、種族、BMI、社會(huì)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(fā)現(xiàn)雙向情感障礙患者DII評(píng)分變化[25]。由于SMI病因復(fù)雜，未來(lái)還需要更多研究證實(shí)SMI全身炎癥水平提高與飲食的關(guān)聯(lián)強(qiáng)度，以及獨(dú)立的飲食因素是否與SMI不良心理和神經(jīng)認(rèn)知有關(guān)。

3 膳食炎癥指數(shù)與心理健康關(guān)聯(lián)的潛在機(jī)制

心理健康問題的產(chǎn)生是生物遺傳、社會(huì)經(jīng)濟(jì)和環(huán)境等多種因素共同作用的結(jié)果，可能由各種潛在機(jī)制引起，與機(jī)體循環(huán)炎癥標(biāo)志物增加有關(guān)[26]。炎癥細(xì)胞因子與5-羥色胺、去甲腎上腺素、多巴胺等神經(jīng)遞質(zhì)的代謝改變有關(guān)，是目前抑郁癥、焦慮心理的藥理學(xué)治療的主要靶點(diǎn)[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(fēng)險(xiǎn)。

3.1 獎(jiǎng)賞回路相關(guān)腦區(qū)變化

前額葉皮質(zhì)、伏隔核、杏仁核和海馬體組成了與情緒反應(yīng)密切相關(guān)的獎(jiǎng)賞回路。前額葉皮質(zhì)與自我控制、抑制、評(píng)估和決策有關(guān)，而靠近中層皮質(zhì)邊緣區(qū)負(fù)責(zé)獎(jiǎng)賞和情緒處理的腦區(qū)，可能導(dǎo)致負(fù)性情緒的產(chǎn)生和對(duì)負(fù)面刺激的反應(yīng)增加[28]，杏仁核是調(diào)節(jié)恐懼和焦慮的重要腦區(qū)[29]，而抑郁與皮質(zhì)紋狀體獎(jiǎng)賞回路的改變有關(guān)[30]，炎癥是可能導(dǎo)致這些變化的病理生理基礎(chǔ)。高DII飲食可通過刺激促炎細(xì)胞因子調(diào)節(jié)情緒中樞大腦邊緣系統(tǒng)，增加機(jī)體炎癥反應(yīng)，減少腦白質(zhì)基底節(jié)中多巴胺的釋放并影響?yīng)勝p回路中神經(jīng)激活[31]，會(huì)引起動(dòng)機(jī)和快感缺失、心境不良，增加了內(nèi)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(chuàng)傷后應(yīng)激障礙（post-traumatic stress disorder，PTSD）等心理健康問題有關(guān)[32]。腦-腸軸是腸道神經(jīng)系統(tǒng)與大腦中樞神經(jīng)系統(tǒng)之間通過交感與副交感神經(jīng)的聯(lián)系，是DII影響精神和心理的可能途徑。高DII飲食可能導(dǎo)致抗炎因子水平下降，引起腸道菌群的失調(diào)，通過腦-腸軸影響宿主大腦的功能，從而影響情緒、中樞神經(jīng)系統(tǒng)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(xué)物質(zhì)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(xì)菌脂多糖（LPS）通過腸壁進(jìn)入血液，與細(xì)胞表面Toll樣受體（TLRs）結(jié)合，激活炎性反應(yīng)信號(hào)通路中核轉(zhuǎn)錄因子-κB（NF-κB），并促進(jìn)促炎因子過度表達(dá)，進(jìn)而誘發(fā)下丘腦弓狀核（攝食調(diào)節(jié)中心）的炎癥和神經(jīng)元死亡[33]。同時(shí)，高濃度LPS可能誘導(dǎo)迷走傳入神經(jīng)元的炎癥反應(yīng)，迅速激活小膠質(zhì)細(xì)胞，導(dǎo)致神經(jīng)炎癥[34]，為精神疾病提供病理生理學(xué)基礎(chǔ)。此外，飲食中的促炎細(xì)胞因子通過下丘腦-垂體-腎上腺軸增加皮質(zhì)醇的合成[35]，長(zhǎng)期高皮質(zhì)醇血癥可引起基因的甲基化，引起神經(jīng)元不可逆損傷，影響情緒癥狀和精神狀態(tài)。高DII飲食也可能通過氧化應(yīng)激途徑影響情緒癥狀。促炎細(xì)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(fā)揮作用，并與3-羥色氨結(jié)合，從而增強(qiáng)氧化應(yīng)激[35]。大腦中的慢性氧化應(yīng)激通過激活免疫相關(guān)通路和中樞神經(jīng)系統(tǒng)固有免疫細(xì)胞、小膠質(zhì)細(xì)胞，并釋放細(xì)胞因子，可能加劇或增強(qiáng)神經(jīng)炎癥過程，觸發(fā)神經(jīng)元凋亡，是神經(jīng)退行性疾病的重要因素[36-37]。

3.3 神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的改變

促炎細(xì)胞因子可通過血腦屏障，影響與抑郁癥相關(guān)的神經(jīng)遞質(zhì)代謝、神經(jīng)內(nèi)分泌功能和神經(jīng)可塑性。腦源性神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）集中于海馬和前額葉皮質(zhì)，與海馬神經(jīng)元的生長(zhǎng)、發(fā)育、分化、增殖有關(guān)。BDNF通過多種途徑促進(jìn)神經(jīng)元和膠質(zhì)細(xì)胞的產(chǎn)生，參與興奮性神經(jīng)遞質(zhì)和抑制性遞質(zhì)的調(diào)節(jié)[38]，是抑郁癥和雙相情感障礙等精神疾病的重要生物標(biāo)志物。已有研究表明，在不同的動(dòng)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(chǎn)生和表達(dá)存在關(guān)聯(lián)，通過刺激大腦中5 -羥色胺神經(jīng)元的突觸生長(zhǎng)來(lái)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(yù)防和調(diào)節(jié)腦功能障礙的嚴(yán)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(guān)，可通過增加機(jī)體促炎細(xì)胞因子，顯著降低BDNF的基因和蛋白的表達(dá)，并導(dǎo)致神經(jīng)元可塑性和神經(jīng)功能下降和神經(jīng)死亡，導(dǎo)致情緒、認(rèn)知和行為障礙。值得注意的是，BDNF濃度下降導(dǎo)致海馬復(fù)合體體積縮小，減少神經(jīng)突觸和膠質(zhì)細(xì)胞的產(chǎn)生，可能增加抑郁障礙的風(fēng)險(xiǎn)[42]。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，大部分研究已證實(shí)DII與心理健康問題存在關(guān)聯(lián)，DII在不同的飲食模式中存在差異。高DII飲食誘發(fā)炎癥反應(yīng)，并通過大腦邊緣系統(tǒng)獎(jiǎng)賞回路、腦-腸軸、神經(jīng)遞質(zhì)或神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等途徑影響心理健康?！丁敖】抵袊?guó)2030”規(guī)劃綱要》明確指出，要提高對(duì)常見精神障礙防治和心理行為問題識(shí)別干預(yù)水平?，F(xiàn)有的研究證據(jù)提示通過“合理膳食”來(lái)促進(jìn)“心理健康”的科學(xué)性，通過飲食干預(yù)避免可能帶來(lái)的心理健康風(fēng)險(xiǎn)。然而，由于目前國(guó)內(nèi)膳食炎癥指數(shù)與心理健康關(guān)聯(lián)的研究相對(duì)較少，同時(shí)研究者還要關(guān)注到個(gè)體的不良心理狀態(tài)對(duì)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(fēng)險(xiǎn)，加重心理健康損害，形成惡性循環(huán)。因此，需在不同年齡層人群中開展多中心研究來(lái)進(jìn)一步證實(shí)我國(guó)各地膳食結(jié)構(gòu)及其DII與心理健康的關(guān)聯(lián)，倡導(dǎo)通過前瞻性隊(duì)列研究以揭示高DII與心理健康問題關(guān)聯(lián)的方向性，深入探索關(guān)聯(lián)的潛在生物學(xué)機(jī)制，為合理膳食和促進(jìn)心理健康提供可靠的證據(jù)。