DOM｜浙大朱善宽教授团队揭示不同血糖状态下膳食纤维摄入与心血管结局的关联，并提示肠道菌群的潜在作用

多吃蔬菜、水果、全谷物和豆类，增加膳食纤维摄入，是日常生活中广为人知的健康饮食建议。

既往大量研究表明，较高的膳食纤维摄入与更低的心血管疾病风险相关。然而，这种保护作用是否适用于所有类型人群，尤其是对于已经出现血糖异常甚至糖尿病的人群，答案仍不清楚。

与血糖正常人群相比，糖尿病患者发生心血管疾病的风险明显升高；即便处于糖尿病前期，心血管风险也已经开始增加。与此同时，越来越多研究发现，膳食纤维不仅直接参与糖脂代谢，还可以被肠道微生物发酵利用，进而影响短链脂肪酸生成、炎症反应和代谢稳态。

那么，膳食纤维对心血管健康的影响，会不会随着血糖状态的变化而发生改变？肠道菌群又是否参与其中？

基于以上研究背景，浙江大学朱善宽教授团队整合国内外多个大型人群队列的数据，对这一问题进行了系统研究。

研究发现，较高的膳食纤维摄入与正常血糖及糖尿病前期人群较低的心血管死亡和主要不良心血管事件风险相关，而在糖尿病患者中未观察到显著关联。进一步的肠道菌群分析显示，研究团队构建的膳食纤维相关菌群指数，在这三类人群中均与较低的主要不良心血管事件风险相关。值得注意的是，该菌群指数与膳食纤维摄入的正向关联仅见于正常血糖和糖尿病前期人群，在糖尿病患者中并不显著。这些结果提示，不同血糖状态下，膳食纤维摄入、肠道菌群特征与心血管结局之间的关联模式可能存在差异。

该研究以《Dietary Fibre, Gut Microbiota and Cardiovascular Outcomes: Differential Associations by Diabetes Status in Multiethnic Cohorts》为题发表于国际期刊 《Diabetes, Obesity and Metabolism》。

研究方法

一、研究设计与纳排标准

-UK Biobank（英国生物样本库）

-NHANES（美国国家健康与营养调查）

-WELL-China队列

-Lanxi队列

根据不同研究结局，在排除膳食信息异常、基线血糖状态缺失以及既往主要不良心血管事件等情况后，共有：

-196,325人进入心血管死亡分析；

-164,717人进入主要不良心血管事件（MACE）分析；

-来自 WELL-China 和 Lanxi 队列的 7,951人进入肠道菌群分析。

同时，研究团队将参与者按血糖状态划分为：

-正常血糖人群：无糖尿病病史，同时空腹血糖＜100 mg/dL、HbA1c＜5.7%；

-糖尿病前期人群：空腹血糖为100–125 mg/dL和/或HbA1c为5.7%–6.4%；

-糖尿病人群：存在糖尿病自我报告诊断、使用降糖药物，或空腹血糖＞125 mg/dL、HbA1c≥6.5%；

图1 研究对象纳入流程

二、评估膳食纤维摄入与心血管结局

研究采用经过验证的食物频率问卷(FFQ)评估参与者的膳食摄入，并使用能量校正后的膳食纤维摄入量进行分析，以尽可能降低总能量摄入差异带来的影响。

主要观察两个心血管结局：

-心血管疾病死亡（CVD mortality）；

-主要不良心血管事件（MACE），其中 MACE 包括非致死性缺血性心脏病、非致死性心力衰竭、非致死性卒中以及心血管死亡。

研究采用Cox比例风险模型，并进一步通过Meta分析整合不同队列的结果。

三、构建“膳食纤维相关肠道菌群指数”

为了进一步探索肠道菌群的潜在作用，研究团队利用 WELL-China 和 Lanxi 队列的粪便样本进行16S rRNA基因测序，根据测序结果筛选出与膳食纤维摄入相关的菌属，并构建了一个探索性“膳食纤维相关肠道菌群指数”。

研究结果

一、膳食纤维与较低心血管死亡风险相关

在 UK Biobank 和 NHANES 中，研究分别记录到2,643例和1,046例心血管死亡。这两个队列人群的 Meta 分析显示，总体而言，膳食纤维摄入越高，心血管死亡风险越低。

但进一步按照血糖状态分层后，差异开始显现：

-正常血糖人群：膳食纤维摄入每增加1个标准差，心血管死亡风险降低约 11%；

-糖尿病前期人群：膳食纤维摄入每增加1个标准差，心血管死亡风险降低约 15%；

-糖尿病人群：未观察到统计学显著关联。糖尿病组HR为 0.94（95% CI：0.86–1.02）。 

该结果提示，较高膳食纤维摄入与更低心血管死亡风险之间的关联，在正常血糖和糖尿病前期人群中能够观察到，但在已经患有糖尿病的人群中并不明显。

二、膳食纤维与 MACE 的关联在糖尿病前期人群中尤其突出

研究进一步分析了 UK Biobank 、 WELL-China 和 Lanxi 三个队列中的主要不良心血管事件。

随访期间共记录：

-UK Biobank：9,675例 MACE ；

-WELL-China：5,69例 MACE ；

-Lanxi：148例 MACE 。

Meta分析结果显示：

-正常血糖人群：膳食纤维摄入每增加1个标准差，MACE风险降低约 6% ;

-糖尿病前期人群：膳食纤维摄入每增加1个标准差，MACE风险降低约 12% ;

-糖尿病人群：未观察到显著关联，HR为 1.01（95% CI：0.95–1.08）。

更重要的是，膳食纤维与MACE之间的关联存在显著的血糖状态交互作用：P for interaction = 0.009。这意味着，膳食纤维与心血管风险之间的关系并不是在所有血糖状态下都完全一致。

图2 膳食纤维摄入与心血管死亡及MACE风险的关联

三、膳食纤维摄入与肠道菌群整体结构有关

为什么同样是膳食纤维，在不同血糖状态下表现出的心血管关联会有所不同？

研究团队进一步把目光投向了肠道菌群。

结果发现，正常血糖人群与糖尿病患者之间的肠道菌群α多样性和β多样性均存在明显差异，而正常血糖与糖尿病前期人群之间的差异相对较小。在正常血糖和糖尿病前期人群中，较高膳食纤维摄入与肠道菌群β多样性，即整体菌群组成的显著变化相关，但与α多样性没有明显关联。

这意味着，增加膳食纤维可能并不一定让肠道中的菌种简单地“增减”，而可能更多体现在菌群组成方式发生改变。

四、12个菌属与膳食纤维摄入相关

研究进一步在 WELL-China 队列的正常血糖和糖尿病前期参与者中识别出12个与膳食纤维摄入相关的菌属。

其中7个菌属在膳食纤维摄入较高的人群中更加丰富，例如： Lachnospiraceae_UCG.010、Peptococcus、Marvinbryantia等，这些菌属总体上与多项心血管代谢危险因素呈负相关。

而另外5个菌属在较低膳食纤维摄入人群中更加丰富，如：Fusobacterium、Desulfovibrio 等，这些菌属则与多项心血管代谢危险因素呈正相关。

图3 膳食纤维摄入、肠道菌群及心血管代谢危险因素之间的关联

五、菌群指数越高，MACE风险均越低

基于上述膳食纤维相关菌属，研究团队进一步构建了探索性的“膳食纤维相关肠道菌群指数”。结果发现，菌群指数越高，MACE 风险越低，而且这种关联不仅存在于正常血糖和糖尿病前期人群，也存在于糖尿病患者中。

Meta分析显示，菌群指数每增加1个标准差：

-正常血糖人群：MACE风险降低约 17%;

-糖尿病前期人群：MACE风险降低约 23%;

-糖尿病人群：MACE风险降低约 18%。

即使在糖尿病患者中进一步调整膳食纤维摄入以及降糖药物使用，这一关联仍然基本保持。

换句话说：在糖尿病患者中，“多吃膳食纤维”本身没有表现出显著的心血管风险降低关联，但一个更有利的膳食纤维相关肠道菌群特征，却仍然与较低的MACE风险相关。

这为理解糖尿病患者复杂的心血管风险提供了新的线索。

六、“膳食纤维—菌群脱耦”现象：

进一步深入研究发现：

在正常血糖人群中，膳食纤维摄入越高，菌群指数越高。在糖尿病前期人群中，同样存在显著的正向关联。然而到了糖尿病人群中，这一关联不再显著。Meta分析中，糖尿病患者膳食纤维与菌群指数的β值为：−0.05（95% CI：−0.24～0.14，P=0.601）。

与此同时，糖尿病患者的菌群指数整体低于正常血糖人群。

研究还观察到，在糖尿病患者中，使用降糖药物者的菌群指数更低；但无论按降糖药物使用情况进一步分层，还是在模型中对药物进行调整，都没有改变膳食纤维与菌群指数缺乏显著关联这一结果。

研究团队认为，这种脱耦现象可能与糖尿病发生后更复杂的肠道微生态改变有关。糖尿病不仅是一种血糖升高的状态，还伴随着长期代谢紊乱、慢性炎症、疾病持续时间增加以及药物治疗等多重因素。这些因素都有可能改变肠道菌群，使得原本相对清晰的“膳食纤维摄入 → 有利菌群改变 → 心血管获益”这一链条受到影响。

从潜在生物学机制来看，一些与较高膳食纤维摄入相关的厌氧菌，如Lachnospiraceae_UCG.010、Peptococcus 和 Marvinbryantia ，可能参与膳食纤维发酵并产生丁酸、丙酸和乙酸等短链脂肪酸。这些代谢产物与维持葡萄糖和脂质稳态、降低炎症反应等过程密切相关。

相反，Desulfovibrio 、Fusobacterium 等菌属具有较强的促炎特征，可能与不利的心血管代谢状态相关。

因此，研究结果提示，糖尿病发生以后，单纯关注“吃了多少膳食纤维”或许还不够，个体的肠道微生态状态以及膳食纤维能否真正转化为有利的微生物功能，可能同样重要。

图4 膳食纤维相关菌群指数与MACE风险及膳食纤维摄入的关联

结论与启示

这项覆盖多个大型人群队列、拥有超过20万参与者的研究提示：

膳食纤维与心血管健康之间的关联可能因个体血糖状态而不同。

对于正常血糖和糖尿病前期人群而言，较高的膳食纤维摄入与较低的心血管死亡和主要不良心血管事件风险相关。

其中，糖尿病前期人群表现出的关联尤其值得关注。糖尿病前期并不是一个可以被忽视的“过渡阶段”。在这一阶段，心血管风险已经开始累积，但人体代谢和肠道微生态可能仍保留较大的可干预空间。因此，更早进行健康饮食干预，增加合理的膳食纤维摄入，可能具有重要的公共卫生意义。

另一方面，本研究并没有发现糖尿病患者中膳食纤维摄入量与较低心血管风险之间存在显著关联。

但这并不意味着“糖尿病患者吃膳食纤维没有意义”。

更准确的理解是：对于已经患有糖尿病的人群，仅依靠膳食纤维摄入量这一单一指标，可能不足以反映其复杂的心血管获益。研究中构建的膳食纤维相关菌群指数，在糖尿病患者中依然与较低的MACE风险显著相关，这提示肠道微生态可能成为未来个体化营养干预的重要切入点。

同一种健康饮食因素，对不同代谢状态的人群未必产生完全相同的健康关联。从“吃什么”，到“身体处于什么状态”，再到“肠道菌群如何响应”，可能共同决定了最终的健康结局。这正是个体化营养和精准预防未来需要进一步探索的方向。