Eur Heart J：高纤维饮食与优质碳水化合物如何改善左心室结构与功能？

研究亮点

• 研究首次系统揭示了碳水化合物质量（以碳水化合物与纤维素比值衡量）与左心室（LV）结构及功能的关系，显示高质量碳水化合物摄入与心脏健康显著相关。
• 富含纤维的食物摄入与左心室质量指数（LVMI）、射血分数（LVEF）、全球纵向应变（GLS）、舒张功能指标E/e′比值及左心房容积指数（LAVI）均呈显著正相关，提示其对心室结构与收缩-舒张功能均有益。
• 研究强调将碳水化合物和膳食纤维按食物类别（全谷物、水果、蔬菜、坚果和豆类）进行分类，较单纯的碳水化合物/纤维比更能预测心脏结构和功能的健康状态。

心血管疾病（CVD）是全球范围内的死因首位，其中心力衰竭（HF）影响超过6400万人，且大量HF病例未被及时诊断。HF的临床表现复杂，包括射血分数减少型（HFrEF）、射血分数中间范围型（HFmrEF）及射血分数保留型（HFpEF）等多种亚型，它们涉及不同的病理机制。

左心室的结构异常及收缩、舒张功能障碍被视为预测HF发生的重要亚临床指标。美国多项人群队列数据显示，约有25%–35%的无临床HF中年及老年人群存在潜在心脏功能异常。鉴于此，早期识别与左心室异常相关的生活方式因素，特别是膳食因素，将极大助力预防HF。尽管健康膳食模式与心脏健康间的关系已有研究，关于宏量营养素特别是碳水化合物质量及富含纤维食物摄入与心脏表型间的关联尚缺乏系统性评估。

近期，发表于European Heart Journal杂志的一项研究，由美国明尼苏达大学流行病学与社区健康系主导，利用大规模长期随访队列——冠状动脉风险在年轻成人发展研究（CARDIA），探讨了膳食碳水化合物质量及富含纤维食物摄入对心脏左心室结构和功能的影响。通过对3171名参与者的随访数据进行线性混合效应模型分析，研究揭示了碳水化合物摄入质量及富纤维膳食对维持良好心脏形态学和心脏功能的重要作用。这对于从饮食干预角度预防及延缓心力衰竭发展具有深远意义。

CARDIA研究于1985–86年起始，招募了5115名年龄18-30岁的黑人和白人男女，开展长期的心血管风险因素观察。研究地点涵盖美国四个城市：伯明翰、芝加哥、明尼阿波利斯和奥克兰。参与者在基线及多个随访时间点接受全面体检和膳食调查。

膳食摄入通过经过培训的访谈员使用“CARDIA饮食史”进行评估，时间点分别为第0、7和20年，调查包括100个食物和饮料类别，获取品牌、频率、分量及烹饪方式等详细信息。营养摄入数据使用美国农业部数据库及可靠来源估算。

碳水化合物质量采用碳水化合物（克）与膳食纤维（克）摄入比值（CHO:fibre ratio）作为简明指标，比例越低，表示碳水化合物质量越高。此外开发了纤维丰富食物评分，包含全谷物、水果、蔬菜、坚果和豆类的日摄入量，评分范围0-20。

心脏结构及功能指标包括第25和30年的超声心动图测量，具体指标涵盖左心室质量指数（LVMI）、射血分数（LVEF）、全球纵向应变（GLS）、E/e′比值及左心房容积指数（LAVI）。数据经线性混合效应模型分析，控制年龄、性别、种族、教育、生活方式等混杂因素。

研究结果

1. 样本特征及膳食情况

研究纳入3171名参与者，基线平均年龄约25岁，女性占57%，白人占约60%。平均碳水化合物与纤维比例为17.3，纤维丰富食物评分平均为9.8。

高碳水化合物质量（即较低的CHO:fibre ratio）组，表现出更好的健康行为特征，例如较高的教育水平、更多体育活动、较少吸烟、更低体重指数（BMI）及更频繁的膳食补充剂使用。

2. 膳食摄入差异（按碳水化合物质量分组）

高碳水化合物质量组摄入的纤维素、蛋白质、全谷物、水果、蔬菜、坚果和豆类明显增加，同时总能量、添加糖、饱和脂肪、精制谷物、糖甜饮料和红肉摄入量减少。例如，纤维摄入从最低组的11.4 g/d增加到最高组的20.8 g/d。

3. 碳水化合物质量与心脏左室结构、功能关系

在调整年龄、性别、种族、生活方式等多重混杂因素后：

• 碳水化合物质量越高（即碳水化合物：纤维比值越低），左心室质量指数（LVMI）明显较低（P趋势<0.001）。
• 全球纵向应变（GLS）显著改善，显示心肌收缩功能较好（P趋势<0.001）。
• 但对左心室射血分数（LVEF）、舒张功能指标E/e′比值和左心房容积指数（LAVI）未见显著关联。

4. 富含纤维食物摄入对心脏结构与功能的影响

纤维丰富食物得分越高，参与者表现出：

• 显著更低的左心室质量指数（LVMI） (P趋势<0.001)
• 更佳的左心室射血分数（LVEF） (P趋势=0.008)
• 优秀的全球纵向应变（GLS）（P趋势<0.001）
• 改善的舒张功能指标E/e′比值及左心房容积指数（LAVI）（均P趋势=0.02）

即富含纤维食物摄入不仅正相关心室结构改善，且有利于左心室舒张及收缩功能。

5. LV重塑相关分析

随着左心室质量增加，各类心室重塑表现增加。高碳水化合物质量和高纤维食物摄入均与减少心室重塑显著相关。

研究价值与意义

本研究以严谨的流行病学设计验证了膳食碳水化合物质量和富含纤维食物摄入对心脏左心室结构与功能的积极影响，首次系统性展示了这两者与左心室质量指数和功能指标全球纵向应变等重要心脏参数的相关性。此发现强化了植物性饮食模式在心血管健康中的核心地位。

研究结果不仅为心力衰竭及心脏形态异常的早期预防提供了切实可行的饮食干预目标，也强调了评估碳水化合物质量时，不应忽视食物来源和膳食纤维的综合作用。而纤维丰富食物评分对于预测心脏结构和功能的效力优于单纯的CHO:fiber比例，提示临床以及公共卫生干预策略应更注重整体膳食结构，而非单一营养素。

此外，研究涵盖了不同种族和性别多样化人群，结果具有较好的普适性。长期随访和重复膳食评估保证了数据的稳定性和科学性。未来可进一步考察不同碳水化合物来源（如加工程度不同的谷物、各种蔬果）对心脏功能细节的差异影响，并结合分子生物学标志物深化机制研究。

williamhill asia 小编点评

本研究以大样本、长期随访的CARDIA队列为基础，科学地揭示了饮食中碳水化合物的“质量”以及纤维摄入对于左心室结构和功能的重要影响。相比传统只关注碳水化合物绝对摄入量，采用碳水化合物纤维比以及食物组分类方法，能够更精准地反映膳食质量与心脏健康的关联，为临床心血管疾病预防提供了操作性强的饮食建议。

此外，研究发现纤维丰富食物摄入与左心室舒张及收缩功能的改善相关，提示心衰预防策略中需融入更多基于植物的高纤维饮食干预。未来研究可以基于分子机制层面出发，结合代谢组学、炎症标志物探讨饮食对心肌纤维化和心肌重塑的直接影响，同时探索在不同代谢状态（如糖尿病、肥胖）中的调节角色。

总体而言，本研究为健康饮食促进心脏结构和功能的证据链添砖加瓦，也为公共卫生心脏病防治工作指明了方向。

原始出处

So-Yun Yi, Lyn M Steffen, Weihua Guan, Daniel Duprez, Kamakshi Lakshminarayan, David R Jacobs Jr, Dietary carbohydrate quality, fibre-rich food intake, and left ventricular structure and function: the CARDIA study, European Heart Journal, 2025;, ehaf406, https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehaf406