不同來(lái)源膳食蛋白質(zhì)與慢性腎臟病發(fā)生及進(jìn)展關(guān)系的研究進(jìn)展

楊慧麗

慢性腎臟病(chronic kidney disease,CKD)是指持續(xù)3個(gè)月以上的慢性腎臟結(jié)構(gòu)和功能異常，是全球性慢性疾病。流行病學(xué)調(diào)查顯示，全球CKD患病率為8%～16%[1]，我國(guó)約為10.8%[2]，且隨著高血壓、糖尿病、肥胖等疾病發(fā)病率逐年上升，CKD患病率還將進(jìn)一步升高[3]。由于早期臨床癥狀的隱匿性、疾病進(jìn)展的不可逆性以及諸多并發(fā)癥，CKD已成為導(dǎo)致全球人口壽命縮短的重要原因之一[4]，造成了沉重的全球疾病負(fù)擔(dān)。因此，采取積極措施有效預(yù)防和延緩CKD進(jìn)展意義重大。飲食管理在CKD治療中起著舉足輕重的作用，其核心是蛋白質(zhì)的管理[5]。長(zhǎng)期以來(lái)，植物蛋白(除大豆蛋白)被認(rèn)為含有較多的非必需氨基酸，為低生物效價(jià)蛋白質(zhì)。而動(dòng)物蛋白含有多種必需氨基酸，吸收率高，為高生物效價(jià)蛋白質(zhì)[6]。另外，CKD病人攝入過(guò)多植物蛋白會(huì)進(jìn)一步導(dǎo)致氨基酸代謝紊亂、血氮潴留，加重腎臟損害[6]。因此，國(guó)內(nèi)外指南均建議CKD病人在遵循低蛋白飲食時(shí)需攝入50%以上來(lái)自動(dòng)物性食物的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[7-8]，以降低營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)和減輕腎臟損害。然而，最新研究表明植物蛋白可以降低CKD發(fā)病率、延緩腎功能進(jìn)展，而動(dòng)物蛋白增加CKD發(fā)病率、加速疾病進(jìn)展。因此，現(xiàn)將不同來(lái)源膳食蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及對(duì)CKD發(fā)生及進(jìn)展的相關(guān)研究及可能機(jī)制予以綜述，以期為CKD的預(yù)防及飲食管理提供新思路。

1 不同來(lái)源膳食蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較

膳食蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與其所含氨基酸的種類和含量、生物利用度和代謝利用效率有關(guān)[9]。目前使用生物價(jià)值、凈蛋白質(zhì)利用率、蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評(píng)分(PDCAAS)和可消化必需氨基酸評(píng)分這幾種方法來(lái)評(píng)估蛋白質(zhì)質(zhì)量[10]，其中PDCAAS是最常用的指標(biāo)[11]。然而不管使用哪種評(píng)價(jià)指標(biāo)，肉類、蛋類及乳制品等動(dòng)物蛋白的質(zhì)量均優(yōu)于未加工谷物和豆類等植物蛋白的質(zhì)量[12]。另外，動(dòng)物蛋白的消化效率高于植物蛋白。因?yàn)橹参锏鞍缀锌範(fàn)I養(yǎng)因子，如植酸、蛋白酶抑制劑、血凝素等，以及較多的非淀粉多糖或纖維，阻礙酶與蛋白質(zhì)反應(yīng)，均使蛋白質(zhì)消化效率降低[13-14]。綜上所述，動(dòng)物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值確實(shí)優(yōu)于植物蛋白。

2 不同來(lái)源膳食蛋白質(zhì)與CKD發(fā)生及進(jìn)展的關(guān)系

由于動(dòng)物蛋白必需氨基酸種類齊全，吸收利用率高，是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。因此，指南建議CKD病人在遵循低蛋白飲食時(shí)，需攝入50%以上的優(yōu)質(zhì)蛋白(主要是動(dòng)物蛋白)[7-8]。然而近來(lái)較多研究表明攝入較多的動(dòng)物蛋白，如紅肉、加工肉類等，可使CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增加、腎功能進(jìn)展加快。新加坡華人健康研究是一項(xiàng)納入63 257人，平均隨訪15.5年的大型前瞻性隊(duì)列研究，結(jié)果顯示，攝入紅肉量為最高四分位數(shù)的人群發(fā)生終末期腎臟病的風(fēng)險(xiǎn)比最低四分位數(shù)的人群高40%，且呈劑量依賴關(guān)系[15]。Mirmiran等[16]調(diào)查了4 881名伊朗成年人的膳食情況，隨訪3年后發(fā)現(xiàn)，攝入更多的紅肉和加工肉類會(huì)增加CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，而攝入植物來(lái)源蛋白質(zhì)(堅(jiān)果、全谷物和豆類)或用其替代紅肉和加工肉類可以降低CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Lin等[17]對(duì)護(hù)士健康隊(duì)列的數(shù)據(jù)進(jìn)行亞組分析，結(jié)果表明攝入更多的紅肉、加工肉類與發(fā)生微量白蛋白尿和估算腎小球?yàn)V過(guò)率(eGFR)快速下降直接相關(guān)。植物蛋白通常來(lái)源于全谷物、堅(jiān)果和豆類等[18]，這些食物除了含有大量復(fù)雜糖類，即可溶性和不可溶性纖維外，還含有多種植物性生物活性物質(zhì)，如酚類、維生素及不飽和脂肪酸等[19-20]。部分觀察性研究表明較高的植物蛋白攝入量與CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低相關(guān)。德黑蘭脂質(zhì)葡萄糖研究調(diào)查了1 639名伊朗成年人的膳食情況，在調(diào)整混雜因素后，發(fā)現(xiàn)植物蛋白攝入量為最高三分位數(shù)人群發(fā)生CKD的風(fēng)險(xiǎn)是最低三分位人群的0.29倍[21]。Bernier-Jean等[22]對(duì)1 374名基線eGFR為65.6 mL/(min·1.73 m2)的老年女性進(jìn)行為期10年的隨訪，發(fā)現(xiàn)在調(diào)整動(dòng)物蛋白攝入量和能量后更高的植物蛋白攝入量與較慢的eGFR下降速率相關(guān)(P=0.03)，且來(lái)源于水果、蔬菜和堅(jiān)果的植物蛋白每增加10 g，eGFR年下降量減少0.12 mL/(min·1.73 m2)。美國(guó)第3次全國(guó)健康及營(yíng)養(yǎng)調(diào)查(NHANES Ⅲ)研究調(diào)查了14 866名參與者的膳食情況，發(fā)現(xiàn)在eGFR<60 mL/(min·1.73 m2)的人群中，較高比例的植物蛋白攝入與較低的死亡率相關(guān)[23]。由此可見，攝入較多的植物蛋白與CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低及腎功能進(jìn)展減慢相關(guān)。但植物蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值劣于動(dòng)物蛋白，攝入較多的植物蛋白是否會(huì)增加CKD病人營(yíng)養(yǎng)不良的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，目前較少有研究關(guān)注?；谧钚卵芯拷Y(jié)果，2020年美國(guó)國(guó)家腎臟基金會(huì)腎臟病預(yù)后質(zhì)量倡議(KDOQI)發(fā)布的最新版《慢性腎臟病營(yíng)養(yǎng)臨床實(shí)踐指南》中已經(jīng)不再?gòu)?qiáng)調(diào)蛋白質(zhì)類型，但對(duì)推薦CKD病人攝入植物蛋白持保守態(tài)度[24]?！吨袊?guó)慢性腎臟病營(yíng)養(yǎng)治療臨床實(shí)踐指南(2021版)》中建議，對(duì)于CKD3-5期的糖尿病病人應(yīng)平衡飲食蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，適量增加植物蛋白攝入比例(2C)[25]。

3 不同膳食來(lái)源蛋白質(zhì)影響腎功能的可能機(jī)制

3.1 富含植物蛋白飲食更接近健康膳食模式 健康膳食模式通常富含非精制谷物、蔬菜、水果、堅(jiān)果和橄欖油、適量禽類和魚類，如地中海飲食和終止高血壓飲食(DASH)等[26]。植物蛋白主要來(lái)源于全谷物、堅(jiān)果、豆類蔬菜、水果等，而動(dòng)物蛋白通常來(lái)源于紅肉、加工肉類、魚類和乳制品等。因此，富含植物蛋白的飲食更接近健康膳食模式。Bach等[27]的一項(xiàng)納入18項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究，涉及630 108名成年人的Meta分析表明，健康膳食模式與較低的CKD及蛋白尿發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)相關(guān)。Van Westing等[28]對(duì)21個(gè)前瞻性隊(duì)列研究的系統(tǒng)綜述表明，堅(jiān)持健康膳食模式的人患CKD的風(fēng)險(xiǎn)始終較低。

此外，蛋白質(zhì)通常不是作為單獨(dú)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝入，而是隨食物一起攝入。因此，植物蛋白對(duì)腎功能的積極影響可能是與其共同攝入的其他營(yíng)養(yǎng)成分協(xié)同作用的結(jié)果。攝入植物蛋白時(shí)膳食纖維、不飽和脂肪酸等的攝入隨之增加，而攝入動(dòng)物蛋白則伴隨著較多飽和脂肪酸攝入[29]。Mirmiran等[30]的研究表明，膳食纖維攝入量與CKD發(fā)生呈負(fù)相關(guān)，且膳食纖維攝入量每增加5 g/d，CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)降低11%。劉陽(yáng)陽(yáng)等[31]分析了膳食纖維對(duì)CKD3-4期病人腎功能、炎癥狀態(tài)、硫酸吲哚酚水平及心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)的影響，結(jié)果表明，高膳食纖維攝入可以延緩eGFR下降，降低炎癥因子、硫酸吲哚酚水平，且與心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)呈負(fù)相關(guān)。膳食纖維通過(guò)改善腸道菌群、減輕微炎癥狀態(tài)、減少尿毒癥毒素產(chǎn)生與蓄積等對(duì)腎功能產(chǎn)生積極影響[32-34]。而動(dòng)物脂肪及飽和脂肪酸則可加重炎癥狀態(tài)[35]。Lin等[36]的研究表明，較高的動(dòng)物脂肪攝入使發(fā)生微量白蛋白尿的風(fēng)險(xiǎn)增加[OR=1.72,95% CI(1.12，2.64)]。

3.2 干預(yù)CKD發(fā)生及進(jìn)展的危險(xiǎn)因素 植物蛋白對(duì)腎功能的積極影響還可能通過(guò)影響CKD發(fā)生及進(jìn)展的危險(xiǎn)因素，如糖尿病、高血壓等。中國(guó)糖尿病腎臟病防治指南(2021年版)指出，糖尿病腎臟病已經(jīng)成為導(dǎo)致CKD和終末期腎臟病的主要原因[37],且已超過(guò)腎小球腎炎成為我國(guó)住院CKD病人的首位病因[38]。高血壓腎損害也是常見的終末期腎病病因，約占17%[39]。因此，采取有效措施早期預(yù)防、積極控制糖尿病和高血壓的發(fā)生發(fā)展對(duì)降低CKD發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)、延緩疾病進(jìn)展具有重要意義。較多研究表明，攝入較多植物蛋白有利于降低糖尿病、高血壓的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Fan等[40]的Meta分析表明，用植物蛋白替代動(dòng)物蛋白，尤其是紅肉和加工肉類，可以降低糖尿病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。Mehrabani等[41]調(diào)查了9 660名伊朗成年人的膳食情況，調(diào)整混雜因素后發(fā)現(xiàn)植物蛋白攝入量為最高五分位數(shù)人群發(fā)生高血壓的風(fēng)險(xiǎn)降低了18%。另外，主導(dǎo)食物選擇的行為或相關(guān)社會(huì)因素也可能是植物蛋白對(duì)腎功能具有保護(hù)作用的原因之一。通常攝入較多植物蛋白的人往往具有更多的健康行為，如少吸煙、酗酒以及更多的體育活動(dòng)等[42]，這些健康行為既對(duì)腎功能具有保護(hù)作用，也是高血壓、糖尿病的保護(hù)因素。

3.3 改善CKD病人微炎癥狀態(tài) 低強(qiáng)度、持續(xù)性慢性炎癥狀態(tài)是CKD的主要特點(diǎn)[43]。微炎癥狀態(tài)通過(guò)破壞腎小球足細(xì)胞，加重腎小球硬化，導(dǎo)致腎功能加速進(jìn)展及增加死亡率[44-45]。Carrero等[29]指出，食用植物蛋白可減輕CKD病人的炎癥狀態(tài)。Aycart等[46]的Meta分析表明，在CKD不同階段的成年人中與食用動(dòng)物蛋白者相比，食用植物蛋白者的炎癥標(biāo)志物水平呈下降趨勢(shì)。蔣晶晶等[47]指出，水果、蔬菜、全谷物等食物富含抗炎因子，能夠有效降低腎臟損害，而紅肉、高脂乳制品等食物富含促炎因子，與腎功能下降或發(fā)生蛋白尿相關(guān)?？赡艿脑蚴?，紅肉等富含動(dòng)物蛋白的食物在代謝時(shí)產(chǎn)生的酸性物質(zhì)可導(dǎo)致炎癥因子，如C-反應(yīng)蛋白、白細(xì)胞介素-6、腫瘤壞死因子等水平升高[48-49]。另外，植物蛋白攝入增加，膳食凈酸負(fù)荷降低，這也使病人的炎癥狀態(tài)和氧化應(yīng)激狀態(tài)減輕[50]。

3.4 減少內(nèi)源性酸產(chǎn)生，減輕代謝性酸中毒 代謝性酸中毒是CKD最早和最常見的并發(fā)癥之一。隨著腎功能下降，非揮發(fā)性酸積聚使病人血清HCO3-水平升高，使腎功能進(jìn)展加快和死亡風(fēng)險(xiǎn)增加[51-52]。非裔美國(guó)人腎病和高血壓研究表明，富含動(dòng)物蛋白的飲食導(dǎo)致較高的內(nèi)源性凈酸產(chǎn)生[53]。有研究表明較多的植物蛋白攝入使病人血清HCO3-水平升高，減輕代謝性酸中毒[54]。植物蛋白中谷氨酸的含量通常比動(dòng)物蛋白豐富，谷氨酸是一種陰離子氨基酸，其代謝過(guò)程會(huì)消耗H+，從而減少體內(nèi)酸積聚[55]。而動(dòng)物蛋白中含有較多的含硫氨基酸，如蛋氨酸、同型半胱氨酸和半胱氨酸，其在體內(nèi)氧化生成硫酸鹽，是不可代謝的陰離子，是構(gòu)成每日酸負(fù)荷的主要因素[55]。因此，植物蛋白在代謝過(guò)程中消耗H+以減少酸的生成，而動(dòng)物蛋白代謝后產(chǎn)生的酸類物質(zhì)使膳食酸負(fù)荷增加，加重酸潴留。

3.5 植物蛋白磷利用率低 高磷血癥是CKD常見的并發(fā)癥之一，是病人發(fā)生心血管疾病、礦物質(zhì)和骨代謝紊亂及死亡率增加的危險(xiǎn)因素[56]。限制膳食磷攝入是治療高磷血癥的方法之一[56]。動(dòng)物蛋白中的磷由有機(jī)磷酸鹽組成，生物利用度高，40%～60%可以被人體吸收，是生物磷的主要來(lái)源[57]。植物蛋白雖含有較多磷，但同時(shí)含有豐富的植酸，植酸與磷酸鹽結(jié)合后可降低腸道對(duì)磷的吸收。此外，人體缺乏消化植酸所必需的植酸酶，因此植物蛋白中磷的吸收率較低，通常為20%～40%[57]。Moe等[58]開展的一項(xiàng)小型交叉研究比較了素食飲食和肉食飲食對(duì)CKD病人血磷的影響。結(jié)果表明，1周素食飲食可使病人血清磷和成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子水平顯著降低。因此，攝入植物蛋白有助于減輕病人磷負(fù)荷，降低血磷水平，從而延緩疾病進(jìn)展。

4 小結(jié)

攝入植物蛋白可以預(yù)防CKD發(fā)生并延緩腎功能進(jìn)展，而攝入較多來(lái)源于紅肉和加工肉類的動(dòng)物蛋白使CKD發(fā)生和進(jìn)展的風(fēng)險(xiǎn)升高。提示對(duì)CKD病人的飲食管理，不僅要關(guān)注蛋白質(zhì)攝入總量，還要關(guān)注蛋白質(zhì)來(lái)源。但目前研究較少關(guān)注到增加植物蛋白攝入對(duì)CKD病人營(yíng)養(yǎng)狀態(tài)及血清鉀的影響。因此，需要更多的高質(zhì)量研究深入探究植物蛋白對(duì)CKD病人腎功能影響的可能機(jī)制及安全性。