摘要
背景
关于可改变的饮食因素与阿尔茨海默病风险之间的关系,目前仍存在较大的知识空白。鸡蛋是支持大脑健康的关键营养素来源。
目标
本研究旨在调查鸡蛋消费与阿尔茨海默病发病率之间的关联。
方法
数据来自基督复临安息日会健康研究2队列(Adventist Health Study-2),这是一个大型的前瞻性队列研究,研究对象为美国基督复临安息日会成员,通过与Medicare(美国联邦医疗保险)记录关联来确定阿尔茨海默病诊断。使用经过验证的食物频率问卷评估饮食和生活方式因素。鸡蛋消费按频率分类,从几乎不食用到每周≥5次不等。分析样本包括39,498名参与者(平均随访时间:15.3年),其中2,858人被诊断为阿尔茨海默病。多变量调整的Cox比例风险模型估计了风险比(HRs)和95%置信区间(CIs)。使用连续的鸡蛋摄入量(克/天)进行了限制性三次样条分析。
结果
鸡蛋消费与阿尔茨海默病风险呈反向关联。与几乎不食用鸡蛋相比,在调整人口统计学、生活方式、食物类别和合并症后,每月1-3次、每周1次、每周2-4次和每周≥5次的HRs(95% CIs)分别为0.83(0.75, 0.92)、0.83(0.74, 0.94)、0.80(0.71, 0.90)和0.73(0.60, 0.89)。在样条模型中,与每天10克相比,不食用鸡蛋与调整后的HR为1.22(1.11, 1.34)呈曲线关系。
结论
在这一注重健康的群体中,适度食用鸡蛋与显著降低的阿尔茨海默病风险相关。这些发现表明,当作为均衡饮食的一部分食用时,鸡蛋中所含的营养素可能具有潜在的神经保护益处。
关键词
基督复临安息日会健康研究2队列
鸡蛋摄入
阿尔茨海默病
联邦医疗保险(Medicare)
队列研究
缩写词
AHS-2 基督复临安息日会健康研究2队列
CCW 慢性病数据仓库
CI 置信区间
FFQ 食物频率问卷
HR 风险比
引言
阿尔茨海默病是一种进行性神经退行性疾病,其特征是β-淀粉样蛋白斑块、神经纤维缠结的积累和广泛的神经元丢失,最终导致认知能力下降、丧失独立性和死亡。在美国,它是第六大死因。其经济影响巨大,预计到2050年,全国管理阿尔茨海默病的成本将超过每年6000亿美元。在同一时期,65岁及以上的美国人比例预计将从约10%翻倍至20%,这将加剧公共卫生负担。
尽管阿尔茨海默病的病因是多因素的,但关键因素包括遗传倾向、血管健康和环境暴露,尤其是饮食。由于缺乏治愈性治疗方法,且当前药物治疗的疗效有限,针对可改变风险因素的预防策略变得越来越重要。我们之前的研究发现,与非素食者相比,素食者因痴呆导致的特定原因死亡率较高,而素食饮食与降低全因死亡率和几种特定原因死亡率相关。
新兴证据表明,鸡蛋消费可能在改变阿尔茨海默病风险方面发挥作用。适度的鸡蛋摄入与神经退行性疾病死亡率降低10%相关。尽管一些研究报道了与鸡蛋消费相关的认知益处,但大多数研究受到随访时间短、横断面设计或依赖自我报告的认知结果的限制。这些局限性阻碍了建立因果关系或捕捉进展到临床诊断的阿尔茨海默病的能力。此外,现有研究在评估鸡蛋摄入方面差异很大,很少有研究纳入生物标志物验证或临床确认的终点。对合并症和社会经济因素的不一致调整也引入了潜在的混杂因素,凸显了需要更严格的调查。
基督复临安息日会健康研究2队列(AHS-2)提供了一个独特的机会,可以在一个特征明确、鸡蛋摄入范围广泛的群体中探索这种关系。鉴于其详细的饮食评估和与Medicare(美国联邦医疗保险)索赔数据的关联,该队列特别适合在排除其他饮食和生活方式因素影响的情况下,检验鸡蛋消费与阿尔茨海默病发生之间的关联。因此,本研究旨在调查AHS-2队列中鸡蛋摄入与阿尔茨海默病风险之间的关系,同时调整关键的混杂变量。
方法
研究参与者和设计
本研究使用了AHS-2队列的数据,与Medicare(美国联邦医疗保险)索赔数据文件进行了关联。AHS-2是一项大型、长期、基于人群的前瞻性队列研究,于2002年2月至2007年5月期间招募了超过96,000名基督复临安息日会成员。参与者主要为白人(65%)和黑人(27%),入组时平均年龄为59岁(范围:30-110岁)。招募范围涵盖了美国所有50个州和加拿大所有省份。在基线时,参与者完成了一份全面的、经过验证的50页食物频率问卷(FFQ),评估了详细的饮食习惯,以及人口统计学信息、人体测量数据、健康和生活方式行为(包括体力活动、吸烟和饮酒)、个人和家族病史以及药物使用情况。基线定义为在初始入组期间(2002-2007年)完成FFQ的日期。对回答进行了仔细筛选,以排除明显错误或不可靠的数据(例如,某页上所有食物项目的频率回答均很高;报告的饮食总热量摄入或总食物重量不合理;或问卷缺失数据过多)。
AHS-2在鸡蛋消费方面具有广泛的变异性,从不食用到与一般美国人群水平相当,且由注重健康和老龄化的群体组成。在此分析中,我们仅包括入组时年龄≥65岁的美国参与者。资格通过Medicare主要受益人汇总文件确定。平均随访时间为15.3年。
AHS-2数据通过AHS-2研究标识符和Medicare受益人标识号之间的交叉表与Medicare索赔数据进行了匹配合并,遵循Virnig等人描述的方法。合并后,所有数据均进行了匿名处理。为确保索赔数据的完整性,排除了参加Medicare Advantage(管理式医疗)计划的个体,因为他们的索赔通常不完整。根据医疗保险和医疗补助服务中心(CMS)慢性病数据仓库(CCW)的指南,我们排除了在日历年内没有≥10个月Medicare按服务收费覆盖的参与者。
排除标准
最终分析样本限于2008年至2020年间年龄≥65岁的Medicare受益人,且参加了Medicare按服务收费计划。虽然个体可以从30岁开始有资格入组,但只有在随访期间达到65岁及之后的个人年份才被包括在本分析中。例如,在入组时年龄为63岁的个体,只有在达到65岁后才被包括在我们的分析中。我们排除了以下个体:在AHS-2入组时或入组后6个月内被诊断为阿尔茨海默病;饮食数据不合理,如能量摄入<500或>4500千卡/天;极端BMI(千克/平方米;<16或>60);与Medicare记录相比性别或出生日期不匹配。应用这些标准后,最终分析样本由39,498名参与者组成(补充图1)。
缺失数据
在Medicare受益人汇总文件中找不到的关键变量,包括饮食摄入和人口统计学信息(如婚姻状况、教育程度),以及生活方式因素,均来自AHS-2基线数据。为处理缺失数据并确保有效推断,我们在随机缺失的假设下使用了引导多重插补方法。创建了5个插补数据集,并通过合并参数估计值和标准误,使用Rubin规则获得最终估计值。
暴露数据
基线时使用经过验证的自填式FFQ评估饮食摄入,该问卷包括超过200种食物项目。与6次24小时饮食回忆相比,鸡蛋摄入的能量调整相关性显示出中等至高水平:非黑人参与者的相关系数为0.64 [95%置信区间(CI):0.52, 0.76],黑人参与者的相关系数为0.52(95% CI:0.36, 0.65)。同时考察了鸡蛋摄入的频率和数量。频率分为:几乎不食用、每月1-3次、每周1次、每周2-4次或≥每周5次,基于FFQ中一个评估可见鸡蛋消费(例如,煮鸡蛋、炒鸡蛋、煎鸡蛋、魔鬼蛋、煎蛋卷或鸡蛋沙拉;排除了蛋清饮料)的项目。当将基线鸡蛋摄入频率与2015年随访的超过23,000名参与者的子集进行比较时,约74%显示出一致的鸡蛋消费模式。如前所述,总鸡蛋摄入量是使用一个数量变量(克/天)估算的,该变量捕获了饮食中可见和隐藏的鸡蛋来源,包括混合菜肴、食谱和烘焙食品中的鸡蛋。总鸡蛋摄入量(克/天)使用残差法进行能量调整。
结果确定
使用Medicare CCW文件确定新发阿尔茨海默病,该文件记录了受益人首次符合阿尔茨海默病诊断索赔标准的日期。根据CMS CCW指南,使用国际疾病分类第十版(ICD-10:G30.0,G30.1,G30.8,G30.9)临床修改代码定义诊断。如果在任何可用的索赔中(包括住院、专业护理机构、家庭健康机构、医院门诊、医生办公室或其他医疗服务提供者)被列为主要或共存条件,则确定为阿尔茨海默病。为专注于新发病例,排除了在AHS-2入组前或入组后6个月内被诊断为阿尔茨海默病的个体。
协变量
协变量根据已建立或疑似与阿尔茨海默病的关联预先选择。包括人口统计学因素(年龄、性别、种族、婚姻状况、教育程度)、生活方式变量(吸烟状况、饮酒、体力活动、平均睡眠时间)、各种食物组的摄入(肉类、鱼类、乳制品、蔬菜、水果、精制谷物、全谷物/混合谷物、豆类、坚果/种子),以及合并症(心血管疾病、高血压、高脂血症、呼吸系统疾病、贫血、慢性肾病、甲状腺功能减退和癌症,使用AHS-2入组时的Medicare索赔确定)。所有饮食变量均使用残差法进行能量调整。
统计分析
在分析之前,对合并后的数据集进行异常值和尺度转换评估。使用描述性统计,包括均值和比例,比较按鸡蛋摄入类别和阿尔茨海默病状态划分的人口统计学特征和其他协变量。未被诊断为阿尔茨海默病的参与者在死亡日期(由社会保障局确认)或Medicare索赔数据的最后一年进行截尾。
使用Cox比例风险模型,以达到的年龄作为时间尺度,并应用左截断(延迟进入),使用分类(频率)鸡蛋摄入数据估计鸡蛋摄入与新发阿尔茨海默病之间关联的风险比(HRs)和95%置信区间(CIs)。参与者在AHS-2入组时的年龄进入风险集,并在达到的年龄时间尺度上随访,直到以下最早事件发生:1)Medicare CCW中首次符合阿尔茨海默病资格的日期;2)死亡年龄;3)Medicare索赔可用性的结束年龄。使用计数过程公式实施Cox模型,以适应延迟进入。使用缩放的Schoenfeld残差图评估比例风险假设。我们的Cox模型估计了在存活且无事件的个体中阿尔茨海默病的特定原因风险。我们构建了3个模型:模型1包括人口统计学和生活方式因素,包括BMI;模型2额外调整了主要食物组的摄入;模型3进一步考虑了合并症。尽管我们考虑将BMI建模为连续变量以减少残余混杂,但初步分析表明其与阿尔茨海默病风险存在非线性关系。因此,我们保留了临床相关类别,以更好地捕捉这种非线性。
此外,鉴于关联的明显非线性,我们对能量调整的鸡蛋摄入量(克/天)使用了限制性三次样条模型,指定了4个结点,并使用10克/天作为参考值。其他能量调整的饮食变量(克/天)被线性建模,因为它们没有表现出非线性。
为了将个体食物摄入的关联置于背景中,我们进行了2次单独的替代分析,以检验用坚果/种子和豆类替代鸡蛋的情况,这两种是我们队列中常见的营养密集型植物蛋白来源。这些分析旨在提供关于用替代性富含蛋白质的食物替代鸡蛋如何影响阿尔茨海默病风险的见解。坚果/种子(14克)和豆类(60克)的克数基于典型份量选择,旨在提供与1个大鸡蛋大致相同的能量含量。此外,为了评估由于消费者和非消费者之间未测量的系统性差异可能导致的潜在偏差,我们进行了排除纯素食者的敏感性分析。纯素食者构成了零鸡蛋摄入组的相当大比例,这可能会对该组产生不成比例的影响,而且他们在其他生活方式或健康相关特征上通常有所不同。所有分析均使用R版本4.4.3进行。
伦理考虑
研究方案获得了洛马林达大学机构审查委员会的批准。在基线时从所有参与者获得了书面知情同意。
结果
我们发现,适度的鸡蛋摄入与较低的阿尔茨海默病发病率独立相关,即使在调整了其他饮食因素、人口统计学变量、生活方式行为和合并症后也是如此。本研究通过控制其他食物组的摄入,隔离了鸡蛋消费与阿尔茨海默病之间的独立关联,从而扩展了我们之前的研究结果。值得注意的是,我们队列中的鸡蛋消费量低于美国一般人群,这可能导致观察到的保护性关联被低估。反过来,这进一步支持了有益效应的合理性。
鸡蛋是与大脑健康相关营养素的丰富来源。它们提供胆碱,胆碱是乙酰胆碱和磷脂酰胆碱的前体,两者对记忆和突触功能都至关重要。鸡蛋还含有叶黄素和玉米黄质-类胡萝卜素,这些物质在脑组织中积累,与改善认知表现和减少氧化应激相关。鸡蛋中的其他关键营养素包括富含色氨酸的高质量蛋白质(色氨酸是参与情绪调节、认知和褪黑激素合成的血清素前体)和DHA,DHA是一种ω-3(n-3)脂肪酸,对突触可塑性、神经发生和神经元膜完整性很重要。新兴证据还强调了鸡蛋衍生的色氨酸肽在增强注意力、减少应激反应和改善老年人执行功能方面的作用。这些营养素可能协同作用,支持认知弹性并减轻神经退行性过程。值得注意的是,阿尔茨海默病患者大脑中已记录到胆碱和DHA的缺乏。
蛋黄特别富含磷脂,磷脂占总鸡蛋脂质的近30%,对神经递质受体功能至关重要。鸡蛋还含有胆碱和DHA——两者对乙酰胆碱合成、神经发生和突触维持都至关重要。虽然胆碱和DHA都可以通过饮食摄入有效输送到大脑,但它们穿过血脑屏障的运输和整体生物利用度可能有所不同。尽管由于对胆固醇的担忧,历史上鸡蛋的消费受到限制,但最近的荟萃分析和系统评价表明,适度的鸡蛋消费不会对大多数人的心血管或代谢健康产生不利影响,特别是当作为均衡饮食的一部分食用时。
此外,越来越多的证据表明维生素B12是大脑健康的关键营养素。鸡蛋,尤其是蛋黄,是良好的膳食来源,1个鸡蛋提供约25%的推荐膳食允许量的维生素B12,这在素食饮食中通常有限。维生素B12通过参与一碳代谢、淀粉样蛋白和tau蛋白调节、氧化平衡、炎症、脂质代谢和线粒体功能,在大脑功能和阿尔茨海默病的发病机制中发挥多方面作用。缺乏可升高同型半胱氨酸(公认的阿尔茨海默病风险因素),并通过改变甲基化和细胞因子活性促进神经炎症。在AHS-2队列中,我们发现总体而言,所有饮食组的维生素B12水平都充足。然而,一小部分不补充的素食者可能水平不足。
尽管保护作用在生物学上是合理的,但很少有研究直接检查鸡蛋消费与新发阿尔茨海默病之间的关系。一项针对中国成年人的基于人群的病例对照研究报道,与不太频繁的消费者相比,每天食用鸡蛋的人患痴呆的几率显著降低。在美国一项针对老年女性的队列研究中,较高的鸡蛋摄入量与4年内语义记忆和执行功能下降较少相关。同样,我们之前的研究发现,适度的鸡蛋消费(约每周1个鸡蛋)与较慢的记忆衰退率相关,尽管剂量-反应关系并不明显。这些发现表明,规律但不过量的鸡蛋摄入可能支持认知维持。
在一项对2497名中年男性进行20多年随访的芬兰前瞻性研究中,适度的鸡蛋消费与更好的神经心理学测试表现相关,且不会增加阿尔茨海默病风险。同样,在欧洲癌症与营养前瞻性调查(EPIC-Spain)痴呆队列中,该队列包括774例痴呆病例,较高的全蛋摄入量与较低的痴呆风险相关。Rush记忆与衰老项目的数据(包括280例阿尔茨海默病病例)显示,每周食用≥1个鸡蛋与阿尔茨海默病风险降低46%相关。Framingham心脏研究进一步报道,磷脂酰胆碱-DHA的最高水平与全因痴呆风险显著降低相关。
本研究在一个传统风险因素(例如,80%从不吸烟)患病率较低的注重健康的队列中,证明了鸡蛋消费与阿尔茨海默病风险之间存在显著、独立的反向关联。这些发现加强了支持鸡蛋消费在均衡饮食模式背景下潜在神经保护益处的证据。这与EPIC-Spain研究的结果形成对比,在该研究中,保护性关联仅在地中海饮食依从性低的个体中观察到。鉴于阿尔茨海默病病理通常在临床症状出现前≤20年就开始,识别可改变的生活方式因素(如饮食)至关重要。随着美国人口的快速老龄化以及医疗保健成本的预期增加,了解鸡蛋消费在降低阿尔茨海默病风险方面的潜在作用具有重要意义,特别是对于作为美国最大医疗保健支出来源的Medicare(联邦医疗保险)。
优势和局限性
本研究有几个显著优势。其前瞻性、纵向设计、长期随访、大量临床确定的阿尔茨海默病病例以及广泛的鸡蛋摄入范围,都增强了我们研究结果的稳健性。超过15年的随访和使用经过验证的FFQ(食物频率问卷)使得对习惯性饮食摄入的高质量评估成为可能。此外,阿尔茨海默病和合并症通过Medicare数据确定,增强了疾病确定性。一项验证研究报告称,基于ICD-10的阿尔茨海默病算法在Medicare数据中的准确率为87%-90%。AHS-2队列中大量确诊的阿尔茨海默病病例提供了强大的统计能力,使我们能够检测与个别饮食成分的关联。此外,队列中吸烟和饮酒的低患病率减少了这些已确立风险因素的潜在混杂:约80%的人从不吸烟,很少有人报告饮酒。一个显著的方法学优势是使用限制性三次样条建模来量化整个鸡蛋摄入范围内的非线性风险。该方法产生了一个新的公共卫生发现,即不食用鸡蛋与阿尔茨海默病风险显著升高呈曲线关系。最后,为了处理缺失数据,我们使用了引导多重插补方法。
尽管如此,也应承认几个局限性。首先,与所有基于Medicare的研究一样,我们无法确定年龄≥65岁的参与者是否将Medicare作为其主要保险。然而,鉴于96%的美国65岁及以上成年人参加了Medicare,出现实质性偏差的风险较低。其次,饮食摄入仅在基线时进行评估。在阿尔茨海默病的临床前阶段或其他诊断后可能发生了饮食变化,这可能导致反向因果关系。然而,该队列内的先前研究已证明饮食模式随时间的显著稳定性,尤其是对老年人。在我们自己的随访数据中,鸡蛋摄入显示出高度一致性,支持使用基线饮食数据推断与阿尔茨海默病风险的长期关联的有效性。因此,反向因果关系不太可能影响观察到的关联。此外,Medicare索赔数据可能低估了阿尔茨海默病患者的识别,特别是那些症状较轻或临床表现不太明显的人。尽管鸡蛋摄入量最高类别(≥每周5次)显示出最大的风险降低,但每天摄入≥1个鸡蛋的参与者数量较少,限制了我们评估更高摄入水平的能力。另一个局限性是老年阿尔茨海默病研究中固有的半竞争风险结构。由于死亡是一个可能与阿尔茨海默病诊断这一非终端事件相关的终端事件,将死亡视为非信息性截尾可能会限制对HRs(风险比)的解释,特别是在考虑绝对风险或发病率时。我们的Cox模型估计了在存活且无事件的个体中阿尔茨海默病诊断的瞬时率,这些估计值不应解释为反映了在潜在差异死亡率存在下的绝对风险差异。最后,尽管对人口统计学和生活方式因素进行了广泛调整,但在此类观察性研究中,残余混杂仍不能完全排除。
本研究考察了习惯性鸡蛋消费是否与特征明确的美国队列中新发阿尔茨海默病相关。利用大样本量、前瞻性设计和临床确认的结果,我们的发现为鸡蛋等全食物营养来源的潜在神经保护作用提供了见解。需要进一步研究以在更多样化的人群中探索这种关系,评估生命早期长期鸡蛋消费是否会影响后期阿尔茨海默病风险,以及调查特定鸡蛋衍生营养素在该风险中的作用。
作者贡献
作者的责任如下——JO、JS:设计并开展研究,对最终内容负主要责任;JS、GEF:提供基本材料;KO、JO:进行数据分析;JO:起草了稿件的初始版本;GC:对特定部分做出了贡献;RS:审阅并编辑了稿件;所有作者:审阅、修改并批准了稿件的最终版本。
数据可用性
稿件中描述的数据可根据申请和批准获取。
基金支持
队列的初始支持由国家癌症研究所(grant 1U01CA152939)提供。本研究的分析得到了美国鸡蛋委员会(American Egg Board)的调查员发起的资助支持。资助方在研究设计、执行、数据分析、解释、稿件准备或发表方面没有任何作用。
利益冲突
作者报告无利益冲突。
致谢
我们感谢AHS-2的参与者。
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