《Nutrients》:Ecological Correlates of Differences in Mean Age at Death Across Nearly Extinct Cohorts: The Role of Dietary Habits
Alessandro Menotti,
Paolo Emilio Puddu,
David R. Jacobs,
Anthony Kafatos,
Miodrag Ostojic and
Hanna Tolonen
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这项研究旨在探索多国男性队列中平均死亡年龄(AD)的差异及其决定性因素。通过对“七国研究(SCS)”中16个队列、共12,763名中年男性的50年随访数据分析,研究者发现,在58个潜在影响因素中,仅饮食营养相关的10个变量与AD显著相关,可解释约50%的AD方差。研究表明,植物性食物(橄榄油、水果、蔬菜)的摄入与AD呈正相关,而动物性食物(硬脂肪)及促炎、促血栓指数则呈负相关。相比之下,传统心血管疾病风险因素在生态学分析中未能显著解释AD的差异。该成果强调了饮食模式在长寿中的核心作用,为理解人群寿命差异提供了新的生态学视角。
在探索人类长寿之谜的道路上,科学家们一直试图回答一个核心问题:为什么生活在不同地区的人群,平均寿命会有显著差异?是基因、医疗条件、生活方式,还是饮食结构在发挥关键作用?为了解开这个谜团,一项跨越半个世纪的宏伟研究——“七国研究(SCS)”,提供了独特的数据宝藏。这项始于1958年的研究,追踪了来自美国、芬兰、荷兰、意大利、前南斯拉夫、希腊和日本等7个国家、16个队列的超过1.2万名中年男性,随访时间长达50年,直至队列几乎绝灭。如此漫长的观察期,使得研究者能够使用一个终极且简单的指标——平均死亡年龄(AD),来精确衡量不同人群的寿命差异。那么,究竟是哪些因素能够解释这跨越十多年的AD差异呢?是传统的心血管风险因素,还是日常的饮食习惯?本研究正是基于这一背景,试图从生态学层面,探寻决定人群寿命差异的关键钥匙,相关成果发表在期刊《Nutrients》上。
为了回答上述问题,研究者利用SCS的宝贵数据,开展了一项生态学关联分析。研究的关键技术方法包括:1. 长期队列随访与数据收集:研究对象为SCS中16个基线年龄在40-59岁的男性队列(总计12,763人),随访50年收集其死亡率与AD数据。对于5个随访期未满50年的队列,利用回归方程进行了数据估算。2. 多变量测量与筛选:在基线时共测量了58个变量,包括13个传统心血管风险因素、20个简单食物组、4个复合食物组、13种营养素及8个食物/营养素比值与饮食评分。3. 统计分析模型:首先通过单变量线性回归筛选出与AD显著相关(R ≥ 0.50, p ≤ 0.05)的变量。随后,为解决变量间的多重共线性问题并构建预测模型,采用了主成分分析(PCA) 从显著变量中提取“饮食评分(Dietary Score)”,并使用该评分与AD进行线性回归。为进一步验证,还应用了主成分回归(Principal Component Regression) 和岭回归(Ridge regression) 等多变量建模技术。
研究结果如下:
1. 队列AD差异与单变量关联分析
16个队列的AD存在明显差异,最高值出现在希腊克里特岛、塞尔维亚贝尔格莱德和意大利罗马铁路员工队列,最低值出现在克罗地亚斯拉沃尼亚和东芬兰,极端差异超过10岁。死亡率与AD呈高度负相关(R = -0.96)。在58个潜在决定因素中,仅有11个变量与AD的单变量线性相关系数R ≥ 0.50且具有统计学显著性。这11个变量包括:基线年龄(AGE),以及10个饮食营养变量:液态脂肪(LIF)、水果(FRU)、橄榄油(OLI)、蔬菜总和(VEG)、能量摄入(ENE)、硬脂肪(HAF)、单不饱和/饱和脂肪比值(M/S)、单不饱和+多不饱和脂肪/饱和脂肪+反式脂肪比值(MP/ST)、膳食血栓形成指数(THI)和膳食炎症指数(INF)。其中,LIF、FRU、OLI、VEG、M/S和MP/ST与AD呈正相关,而ENE、HAF、THI和INF与AD呈负相关。
2. 主成分分析与饮食评分模型
对上述11个显著变量进行主成分分析(PCA),生成一个综合的“饮食评分(Dietary Score)”。以该评分为预测因子与AD进行线性回归,得到的方程为:AD = 74.91 - 1.83 × Dietary Score,模型决定系数R2= 0.52,这意味着这组饮食变量可以解释不同队列间约52%的AD差异。图1直观展示了饮食评分与AD之间的负相关关系。值得注意的是,PCA提取的因子得分符号与单变量分析中这些变量与AD的相关系数(R)符号完全一致,形成了清晰的两组:与AD正相关的变量组和负相关的变量组。
3. 主成分回归与岭回归分析
为了处理变量间共线性并验证特定变量的作用,研究者进一步采用了主成分回归和岭回归。他们从11个显著变量中任意选择了3个与AD正相关的变量(LIF, FRU, VEG)和3个与AD负相关的变量(HAF, THI, INF)分别建模,也尝试了包含正、负相关变量各一个的模型(如LIF和HAF)。如图3所示,以LIF和HAF构建的岭回归模型预测的AD与观察值高度相关(R=0.72)。所有模型的回归系数均保持了预期的代数符号(与AD正相关的变量系数为正,负相关的为负),进一步支持了单变量分析的结果。
4. 传统风险因素作用的缺失
一个关键发现是,包括血压、血清胆固醇、吸烟等在内的13个传统心血管疾病(CVD)风险因素,没有一个与AD显示出显著的高相关性(R ≥ 0.50)。研究者分析,这可能是因为在队列生态学层面,这些传统风险因素的变异系数(标准差/均值)较小,例如血压的变异系数仅为4%,血清胆固醇为16%,吸烟率为14%,其有限的跨队列差异可能掩盖了它们与AD的关联。然而,这并不代表这些因素在个体层面对疾病和死亡没有预测作用,只是在本研究的生态学分析框架下,饮食营养变量的解释力占据了主导。
结论与讨论部分对研究发现的意义进行了深入阐述。本研究的核心结论是:在生态学层面,饮食营养因素是解释16个男性队列平均死亡年龄(AD)差异的关键,能够解释约50%的方差。具体而言,富含植物性食物(特别是橄榄油、水果、蔬菜)的饮食模式,以及反映脂肪质量的指标(如较高的M/S和MP/ST比值),与更长的AD(即更长寿命)正相关。相反,高能量摄入、硬脂肪(富含饱和与反式脂肪)的摄入,以及较高的膳食炎症指数(INF)和血栓形成指数(THI),则与较短的AD负相关。这些特征共同指向了地中海饮食(Mediterranean Diet) 的益处。研究特别强调了液态脂肪(LIF),尤其是其中的主要成分橄榄油,作为最强正相关因素的作用。
研究的重要意义在于其独特的方法学视角和明确的公共健康启示。首先,这是一项罕见的、基于“近乎绝灭队列”的长期生态学研究,使用AD作为终点,为理解人群层面的长寿决定因素提供了强力证据。其次,它清晰地将饮食模式(尤其是食物质量,如植物性与动物性来源)而非传统风险因素,置于解释跨人群寿命差异的中心位置。这呼应了近期营养学领域强调“食物质量”而非单纯“营养素”的范式转变。例如,研究指出其发现与美国膳食指南咨询委员会(DGAC)2025年科学报告的观点一致,即支持用不饱和脂肪(如液态植物油)替代饱和脂肪,但也指出了与美国2025-2030年膳食指南最终政策在饱和脂肪作用上的分歧,凸显了长期流行病学证据与现行政策之间的张力。
最后,研究者谨慎地指出了生态学研究的局限性,即其结果不能直接外推至个体层面的因果推断。个体分析中,传统风险因素如血压、胆固醇仍是重要的疾病预测因子。这种生态学关联与个体关联的不一致,即“生态学谬误”,在以往研究中也曾出现。然而,本研究与近期基于大型队列的个体研究结论相互印证,都强调了高质量植物性饮食对心脏健康的益处。因此,这项跨越半个世纪的研究强有力地表明,坚持富含橄榄油、水果、蔬菜的饮食模式,很可能对促进人群整体长寿具有深远的积极影响。