Diabetes Care(IF=19.1) | 长期摄入咖啡对女性代谢层面与患二型糖尿病风险的影响

随着代谢性疾病成为全球性的健康问题，饮食习惯与疾病的关联也成为研究热点。咖啡作为世界三大饮品之一，每天一杯咖啡已经成为很多人的习惯，尽管已有研究证明长期饮用咖啡能降低患二型糖尿病的风险，但其作用机制并不清楚。
2020年8月，糖尿病领域顶刊Diabetes Care （IF=19.1）期刊发表了题为“Metabolomic Signatures of Long-term Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes in Women”的研究成果。研究者使用全谱非靶向代谢组对美国女性人群队列(护士健康研究[NHS]和[NHSII])的血浆样本进行检测，结合咖啡摄入等随访数据分析并讨论了长期摄入咖啡对女性代谢层面的影响，并评估了相关代谢物与糖尿病风险的关联。

◆ 技术路线

◆ 研究内容
研究分为两个阶段，研究者在第一阶段检测并确认了血浆中与长期摄入咖啡有关的代谢物。第二阶段中分析并讨论了相关代谢物与糖尿病的关系。

图1 本文涉及随访及临床表型数据

阶段I：血浆中与咖啡相关代谢物的检测分析
通过全谱非靶向代谢组的方法对发现队列中的949人的血浆进行了检测，总共检测到代谢物427种。通过多重检验（multiple testing correction）和经过646人的验证队列验证后，最终确认其中34种与咖啡摄入量有关的代谢物。其中有13种与咖啡摄入呈正相关包括胡芦巴碱、咖啡因及其代谢物等。其他21种代谢物与咖啡总摄入量呈负相关，主要是三酰甘油(TAG)和二酰甘油(DAG)。相关性分析发现大多数脂质种类是正相关的，同一类脂质更倾向于聚集在一起。

图2 咖啡相关代谢物相关性分析

实验阶段Ⅱ：血浆中咖啡相关代谢物与糖尿病风险的关系
研究者在本阶段中通过对糖尿病患者（457例）与正常人队列（1371例）的血浆样本进行检测分析，在与咖啡摄入有关的34种代谢物中因为高缺失率(>50%)除剔肉桂酰甘氨酸、苯乳酸、二十二碳六烯酸和C52:5 TAG这种四种代谢物。其它30种代谢物经过潜在多因素调整和多重检验后，发现共有15种代谢物与糖尿病存在显著关联。与咖啡摄入量正相关的3种代谢物与糖尿病风险呈负相关，主要是3种CE。相比之下，与咖啡负相关的12种代谢物与糖尿病呈正相关，包括5种DAG和7种TAG。另在15种与糖尿病相关的代谢物中，有14种在验证病例对照集中可使用，并显示出与糖尿病一致的相关性。
研究者分别使用上述14种和15种糖尿病相关代谢物形成的诊断模型和使用经典风险因素的诊断模型进行比较，互相之间有比较接近的C-统计量（C-statistic）。在经典风险因素诊断模型中加入本次发现的相关代谢物使C-统计量在训练组从0.79(95%CI0.76，0.83)增加到0.83(95% CI 0.80,0.86) (P<0.001)，在验证组从0.75(95% CI 0.72,0.78)增加到0.78 (95% CI 0.75,0.82) (P<0.001)。在将咖啡消费量添加到模型中后，C-统计量基本上没有变化。与仅有经典风险因素诊断模型相比，经典因素和代谢物形成的综合诊断模型(训练集，62.2% [95% CI 47.2,77.1]和验证集，47.7% [95% CI 33.8,61.7])的NRI(重分类改善指标)有统计学意义(P<0.0001)。另外研究者还发现新模型在NRI（重分类改善指数）有统计学意义上的提升（P<0.0001）。

图3 糖尿病相关代谢物与传统风险因素的ROC曲线比较

◆ 结论
咖啡的消费与广泛的新陈代谢变化有关，其中脂质代谢物可能对咖啡的降低患糖尿病风险的作用至关重要。另外本研究中与咖啡相关的代谢物可能有助于改善糖尿病的预测模型，但还需要进一步的验证研究。
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