隨著代謝性疾病成為全球性的健康問題，飲食習慣與疾病的關聯也成為研究熱點。咖啡作為世界三大飲品之一，每天一杯咖啡已經成為很多人的習慣，盡管已有研究證明長期飲用咖啡能降低患二型糖尿病的風險，但其作用機制并不清楚。
2020年8月，糖尿病領域頂刊Diabetes Care （IF=19.1）期刊發表了題為“Metabolomic Signatures of Long-term Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes in Women”的研究成果。研究者使用全譜非靶向代謝組對美國女性人群隊列(護士健康研究[NHS]和[NHSII])的血漿樣本進行檢測，結合咖啡攝入等隨訪數據分析并討論了長期攝入咖啡對女性代謝層面的影響，并評估了相關代謝物與糖尿病風險的關聯。
◆ 技術路線
◆ 研究內容
研究分為兩個階段，研究者在第一階段檢測并確認了血漿中與長期攝入咖啡有關的代謝物。第二階段中分析并討論了相關代謝物與糖尿病的關系。
階段I：血漿中與咖啡相關代謝物的檢測分析
通過全譜非靶向代謝組的方法對發現隊列中的949人的血漿進行了檢測，總共檢測到代謝物427種。通過多重檢驗（multiple testing correction）和經過646人的驗證隊列驗證后，最終確認其中34種與咖啡攝入量有關的代謝物。其中有13種與咖啡攝入呈正相關包括胡蘆巴堿、咖啡因及其代謝物等。其他21種代謝物與咖啡總攝入量呈負相關，主要是三酰甘油(TAG)和二酰甘油(DAG)。相關性分析發現大多數脂質種類是正相關的，同一類脂質更傾向于聚集在一起。
實驗階段Ⅱ：血漿中咖啡相關代謝物與糖尿病風險的關系
研究者在本階段中通過對糖尿病患者（457例）與正常人隊列（1371例）的血漿樣本進行檢測分析，在與咖啡攝入有關的34種代謝物中因為高缺失率(>50%)除剔肉桂酰甘氨酸、苯乳酸、二十二碳六烯酸和C52:5 TAG這種四種代謝物。其它30種代謝物經過潛在多因素調整和多重檢驗后，發現共有15種代謝物與糖尿病存在顯著關聯。與咖啡攝入量正相關的3種代謝物與糖尿病風險呈負相關，主要是3種CE。相比之下，與咖啡負相關的12種代謝物與糖尿病呈正相關，包括5種DAG和7種TAG。另在15種與糖尿病相關的代謝物中，有14種在驗證病例對照集中可使用，并顯示出與糖尿病一致的相關性。
研究者分別使用上述14種和15種糖尿病相關代謝物形成的診斷模型和使用經典風險因素的診斷模型進行比較，互相之間有比較接近的C-統計量（C-statistic）。在經典風險因素診斷模型中加入本次發現的相關代謝物使C-統計量在訓練組從0.79(95%CI0.76，0.83)增加到0.83(95% CI 0.80,0.86) (P<0.001)，在驗證組從0.75(95% CI 0.72,0.78)增加到0.78 (95% CI 0.75,0.82) (P<0.001)。在將咖啡消費量添加到模型中后，C-統計量基本上沒有變化。與僅有經典風險因素診斷模型相比，經典因素和代謝物形成的綜合診斷模型(訓練集，62.2% [95% CI 47.2,77.1]和驗證集，47.7% [95% CI 33.8,61.7])的NRI(重分類改善指標)有統計學意義(P<0.0001)。另外研究者還發現新模型在NRI（重分類改善指數）有統計學意義上的提升（P<0.0001）。
◆ 結論
咖啡的消費與廣泛的新陳代謝變化有關，其中脂質代謝物可能對咖啡的降低患糖尿病風險的作用至關重要。另外本研究中與咖啡相關的代謝物可能有助于改善糖尿病的預測模型，但還需要進一步的驗證研究。
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