一、项目名称

膳食模式统计分析方法及在山西省居民慢性病预防中的应用

二、提名者及提名意见

提名者： 山西医科大学

提名意见：

该研究对现有膳食模式统计分析方法进行系统地综述，考虑到膳食数据具有成分数据的特性，将成分数据分析方法进行改进和扩展并应用于膳食模式的提取，预测食物间的替代效应，为健康饮食行为提供精准指导；考虑到膳食模式暴露很难进行随机对照试验，将基于观察性研究的因果推断技术广义倾向评分方法应用于探索具体膳食因素与健康结局间的因果关联，为探索膳食模式与疾病风险间的无偏因果效应提供策略。进而基于山西省居民膳食与健康数据，探索山西省居民的膳食模式特征，估计该人群中不同膳食模式与慢性病发生风险间的因果效应，构建能够有效预防慢性病的最优膳食模式，将结论推广到临床和社区实践中，进行门诊膳食指导建议、慢性病住院部饮食行为干预、体检中心膳食营养指导、健康饮食行为社区宣讲、特殊人群健康膳食指导建议。以正确构建科学有效的膳食模式为目标,指导公众自主健康饮食，推进健康中国建设、提高人民健康水平。该项目涉及15篇期刊论文，其中1篇为期刊编辑推荐原创精选论文，11篇被SCI收录，其中1篇为ESI高被引论文，相关成果荣获2020年山西省优秀硕士论文，2021年山西省优秀博士论文，中华医学会第六次全国公共卫生学术会议优秀论文一等奖，参与《美国国家健康营养调查技术文件选编》专著出版，多次受邀进行学术报告，得到国内外领域内著名专家广泛认同和高度评价。

本单位认真审阅提名材料，确认提名材料真实有效，相关栏目符合填写要求，对照授奖条件，同意该项目提名山西省科学技术进步奖（一）二等奖。

三、项目简介

探索关于健康促进的膳食模式与疾病风险的因果效应，是营养流行病与卫生统计学领域的重要研究内容，对制定公共卫生疾病预防策略、构建健康膳食模式、引导人群自主健康饮食，具有重要意义。由于膳食数据的复杂特性，基于单一食物或营养素与疾病风险的研究结论，难以直接转化为有效的饮食行为干预措施，来促进居民健康饮食行为，故需基于人群膳食模式，通过构建有效模型，估计人群膳食模式特征及其与疾病风险的因果效应。

当前的许多大型人群研究，仅能得到某单一食物或营养素对健康结局的简单相关关系，忽略了食物间的复杂交互作用、忽视了饮食行为中个体每日总热量摄入相对恒定的重要现实特征、忽略了复杂饮食行为与疾病风险间的多重混杂因素。这些研究瓶颈背后的根本问题是，由于膳食暴露本质上是存在交互作用的、受到相对固定的总和限制的、多个相关的连续型暴露，现有的统计学方法尚不能解决这种复杂暴露存在时，有效控制混杂、估计无偏因果效应的关键问题。

本研究针对膳食暴露的不同特性，采用不同方法估计膳食暴露与疾病风险的因果效应。首先，针对食物间的复杂交互作用特性，综合现有统计模型，基于人群数据特征，构建膳食模式；其次，针对食物摄入量的总和相对固定的性质，采用成分数据分析的思想与膳食模式构建相结合；最后，针对连续型膳食暴露的混杂控制，采用能有效控制混杂的协变量均衡广义倾向性评分方法，估计膳食模式与疾病风险的无偏因果效应。

本项目基于山西省居民膳食与健康数据，采用上述所提出的方法，探索山西省居民的膳食模式特征，估计该人群中不同膳食模式与慢性病发生风险间的因果效应，构建能够有效预防慢性病的最优膳食模式，将结论推广到临床和社区实践中，进行门诊膳食指导建议、慢性病住院部饮食行为干预、体检中心膳食营养指导、健康饮食行为社区宣讲、特殊人群健康饮食行为建议。以正确构建科学有效的膳食模式为目标, 针对现有膳食指南做补充和拓展，为指导公众自主健康饮食提供科学依据，使国人不仅“吃饱”，更要“吃好”，进而推进健康中国建设、提高人民健康水平。

四、客观评价

该项目针对山西省健康相关膳食因素对患病风险的影响，利用成分数据的主成分坐标、平衡坐标和主平衡等方法探索食物替代效应；利用因果推断方法探索山西省居民肉类食物摄入量与高血压的关系、红肉类食物摄入量与血脂异常间的因果关联；通过常用膳食模式统计分析方法发现山西省居民膳食模式与代谢性疾病及心血管疾病的关系，指导山西省居民代谢性疾病及心血管疾病的预防。将上述人群研究结果进行推广，针对医院门诊、病房的慢性病患者，结合患者的特定情况，制定符合其健康需求的膳食计划。在体检中心，向慢性病患者或体检指标异常者提供针对性膳食建议。对于社区居民，开展健康讲座、座谈会，提供膳食建议和制作宣传资料，向居民传授课健康膳食知识，促进居民养成健康饮食行为习惯。线上平台则个性化地指导用户选择适合自己的膳食方案，并基于个人特点和膳食摄入情况，评估其患某种慢性疾病的风险，并给出膳食建议。基于山西省大同煤矿职工的研究发现高脂高盐模式与较高的缺血性心血管疾病风险评分水平显著相关，高盐膳食和高碳水化合物膳食与二型糖尿病风险存在正相关，通过调整职工食堂食谱，为大同煤矿职工提供更丰富健康的食物选择。该研究成果为我国慢性病防控策略的制订提供了有力证据，对改善人们的健康状况和社会福祉具有重要意义。

五、推广应用情况

心血管疾病、糖尿病、肥胖等慢性病的人群患病率不断上升，成为当前全球日益增长的一个公共卫生问题。预计到2030年，中国将有半数人口患有慢性病。在众多影响因素中，膳食被普遍认为在慢性病发生发展中起着至关重要的作用。

山西医科大学公共卫生学院王彤教授团队围绕膳食模式展开了深入研究，取得了一系列重要成果。研究发现，在我国成人中，增加非加工的肉类或乳制品摄入同时减少加工肉类的摄入与较低的高血压风险有关；基于山西省的营养调查数据发现，男性的高脂甜食模式和女性的低碳水化合物模式可能会增加高血压的患病风险，肉食模式和绿色果蔬模式分别是血脂异常的危险因素和保护因素；在山西大同煤矿工人中，高脂高盐模式与较高的缺血性心血管疾病风险评分水平显著相关，高盐膳食和高碳水化合物膳食与二型糖尿病风险存在正相关。

基于这些研究成果，课题组在多个场景实施了应用：

(1)对门诊就诊患者及家属、住院部患者、高危人群和广大社会群众进行个性化膳食结构调整及健康膳食结构宣讲，提高了居民健康水平；有效控制病人慢性疾病的发生和发展，对慢性病患者的治疗、预后及其并发症的预防有重要意义。

(2)医院病房中，对由于高血压住院的患者进行了减少肉类食物摄入量，减少高盐、精制谷物、高脂肪和盐的膳食模式调整，加快了高血压病人出院的速度，提高了治疗效率。根据高盐膳食、高碳水化合物膳食与二型糖尿病存在正关联的结论，对II型糖尿病住院患者进行了减少高盐、高碳水化合物的膳食模式调整，辅助预防患者糖尿病并发症的发生。

(3)在社区中针对中老年、男性、外来人口等不同对象举办专题膳食营养健康知识讲座。

(4)体检中心根据课题组的研究结果，评估客户的健康危险因素，提出合理的膳食方案。对高血压患者和血脂异常患者提出改善膳食结构的膳食建议后，该人群中大多数在第二年的体检结果中高血压病情和血脂异常均有所改善。

(5)煤矿单位调整职工食堂配餐结构，配餐减少高盐、精制谷物、高脂肪等膳食，合理搭配员工膳食结构，注意配餐中控制每餐肉食及碳水总量的摄入，减少饱和脂肪酸，用富含不饱和脂肪酸的食物作为替代，增加蔬菜水果的摄入来改善职工膳食结构。

(6)团队开发了“膳食模式评估与常见慢性病风险预测”网络分析平台，展示山西省不同区域的膳食模式地图，基于项目研究成果为个体提供健康膳食计划，并针对性的依据个体基本情况以及膳食摄入对个体的缺血性心血管疾和动脉粥样硬化心血管疾病等慢性病风险进行估计，并针对个人膳食摄入情况以及患病风险情况有针对地提出个性化的膳食指导。通过个性化营养平台的不断推广，提升了山西省居民的合理膳食知晓率，降低了高风险人群检出率，为山西省居民的慢性病防治起到了重要作用，实现了良好的社会效益。综上，通过在不同场景中开展与课题组研究成果相关的饮食行为干预和宣传，可以降低居民患慢性病的风险，并管理慢性病患者健康。个体化膳食不仅改善患者的生活质量，减少症状严重性，还可降低医疗支出。此外，公众健康教育和宣传提高了人们对健康膳食的认知，促进良好的膳食习惯，有助于降低慢性病的发病率，提高整个社会的健康水平。

六、主要知识产权证明目录

1. Zhao J, Li Z, Gao Q, Zhao H, Chen S, Huang L, Wang W, Wang T. A review of statistical methods for dietary pattern analysis. Nutr J. 2021, 20(1):37.

2. Liang J, Zhao JK, Wang JP, Wang T. Association between animal source foods consumption and risk of hypertension: a cohort study. Eur J Nutr. 2021, 60(5):2469-2483.

3. Zhao J, Guo W, Wang J, Wang T. Exploring the association of dietary patterns with the risk of hypertension using principal balances analysis and principal component analysis. Public Health Nutr. 2023, 26(1):160-170.

4. Wang J, Chen S, Zhao J, Liang J, Gao X, Gao Q, He S, Wang T. Association between nutrient patterns and hyperuricemia: mediation analysis involving obesity indicators in the NHANES. BMC Public Health. 2022, 22(1):1981.

5. Xu SH, Qiao N, Huang JJ, Sun CM, Cui Y, Tian SS, Wang C, Liu XM, Zhang HX, Wang H, Liang J, Lu Q, Wang T. Gender Differences in Dietary Patterns and Their Association with the Prevalence of Metabolic Syndrome among Chinese: A Cross-Sectional Study. Nutrients. 2016, 8(4):180.

6. Sun Q, Ma JS, Wang H, Xu SH, Zhao JK, Gao Q, Huang JJ, Wang T. Associations between dietary patterns and 10-year cardiovascular disease risk score levels among Chinese coal miners--a cross-sectional study. BMC Public Health. 2019, 19(1):1704.

7. Liang J, Tian SS, Qiao N, Wang C, Huang JJ, Sun CM, Zhang HX, Cui Y, Wang H, Liu XM, Xu SH, Guan H, Wang T. Relationship Between Physical Activity Patterns and Metabolic Syndrome Among Male Coal Miners of Shanxi Province in China. Int J Sport Nutr Exerc Metab. 2017, 27(1):50-58.

8. Li Y, Gao Q, Li L, Shen Y, Lu Q, Huang J, Sun C, Wang H, Qiao N, Wang C, Zhang H, Wang T. Additive interaction of snoring and body mass index on the prevalence of metabolic syndrome among Chinese coal mine employees: a cross-sectional study. BMC Endocr Disord. 2019 Mar 4;19(1):28. 

9. Ma J, Zhang H, Wang H, Gao Q, Sun H, He S, Meng L, Wang T. Association Between Self-Reported Snoring and Metabolic Syndrome: A Systematic Review and Meta-Analysis. Front Neurol. 2020, 11:517120. 

10. Peng L, Jing J, He S, Wang J, Gao X, Wang T. The role of lipid traits in mediating the effect of body mass index on serum urate. Front Endocrinol (Lausanne). 2022, 13:938891.

11. Chen S, Wang J, Wang J, Gao Q, Zhao X, Guan H, Wang T. Obesity as a mediator linking sleep-disordered breathing to both impaired fasting glucose and type 2 diabetes. Sleep Breath. 2023, 27(3):1067-1080. 

12. 孙倩,王慧,乔楠,等. 成年居民膳食模式与2型糖尿病风险的关联研究. 中华预防医学杂志,2020,54(3):278-282.

13. 马开莉,王慧,黄建军,等. 大同煤矿集团职工脂肪肝患病情况与膳食模式关系研究. 环境与职业医学,2019,36(3):210-216.

14. 黄伦,任泽萍,赵俊康,等. 应用因子分析和降秩回归评估膳食模式与血脂异常的关系. 现代预防医学,2021,48(24):4442-4446.

15. 王晨晨,孙倩,王彤.不同混杂结构下广义倾向性评分法的模拟研究及应用.中国卫生统计,2022,39(01):7-13.

七、主要完成人情况

八、主要完成单位及创新推广贡献

主要完成单位：山西医科大学

创新推广贡献：负责项目的总体组织，研究路线指定，组织项目完成人完成项目技术攻关规划、应用开发与实施规划的研究工作。负责与不同医疗机构的对接，经过在不同场景中开展与课题组研究成果相关的健康饮食行为教育宣传，提高了居民对健康膳食的认知，促进良好的膳食习惯，有助于降低慢性病的发病率，提高山西省居民的健康水平。课题组有关营养的公益宣传得到了广大群众的认可和支持。负责推广个性化营养平台，在单位和医院的推广得到了相关单位，医院及山西省营养学会的积极认可，为山西省慢性病防控策略的制订提供了有力证据，对改善人们的健康状况和社会福祉具有重要意义。在此基础上，培养了多名研究生，发表了多篇高质量论文，开发了“膳食模式评估与常见慢性病风险预测”网络分析平台。

九、完成人合作关系说明

项目由第一完成人王彤主持完成，项目组成员曾经是项目负责人的硕士、博士、博士后研究人员，其中梁洁、王菊平、赵俊康作为项目重要参与人员参与了前期课题设计、各创新点及关键方法的研究，总体技术方案的制定；王朝霞作为项目重要参与人员负责临床实践应用的设计、方案制定和实施，为项目的推广做了主要贡献；孙倩、许树红、高倩作为项目重要参与人员，负责项目的数据清理、分析研究和成果推广。