研究背景:本论文采用meta分析、横断面观察和动物实验探讨牛奶蛋白在预防两大全球公共卫生问题-心血管疾病和老年肌肉衰减中的作用。心血管疾病是全球死亡的主要原因,其中80%的负担在低收入和中等收入国家。一级预防对于改善心血管健康和预防心血管疾病至关重要。美国心脏协会将理想的心血管健康定义为无心血管疾病,且满足心血管健康的所有7项指标,包括四种健康行为（吸烟、体力活动、体重和饮食）和三种健康风险因素（总胆固醇、血压和空腹血糖）。考虑到全球心血管疾病的负担,一种具有成本效益的可改善心血管健康和预防心血管疾病的营养方法极具吸引力。众所周知,水果、蔬菜、全谷物、坚果、豆类和鱼类是预防心血管疾病的重要饮食因素,而摄入大量的添加糖、钠、反式脂肪和精制碳水化合物可能导致心血管疾病的发生发展。尽管以上食物对心血管健康的贡献已被广泛研究和报道,但其他食物,如牛奶和奶制品对饮食的整体营养质量的贡献程度仍不明确。牛奶和奶制品在全球有充足的供应和广泛的消费。尽管世界上大多数的膳食指南都推荐饮用牛奶和奶制品,但在过去的几十年里,牛奶和奶制品是否应该被纳入人类饮食以及纳入的程度一直存在争议。虽然牛奶和奶制品有助于人体摄入完整蛋白质和微量营养素（如钙、镁、硒、核黄素、维生素B12和泛酸）,但牛奶和奶制品也导致饱和脂肪的摄入。由于牛奶和奶制品含有大量的饱和脂肪,公众往往产生误解,认为食用牛奶和奶制品可能对血脂产生不利影响,并增加发生心血管疾病和死亡的风险。然而,越来越多的证据表明,食用牛奶和乳制品对心血管疾病至少有一种保护作用。例如,前瞻性城市农村流行病学研究（一项由来自五大洲21个国家的136,384名年龄在35岁至70岁之间的成年人组成的庞大多国队列）显示乳制品摄入与死亡和主要心血管疾病事件呈负相关。牛奶的保护作用被认为主要归因于其营养成分,如蛋白质。临床试验结果也表明,牛奶蛋白可能对多种心脏代谢参数有良好的作用。但是大多数临床研究的关注点是糖脂代谢指标,与心血管疾病相关的其他指标有待进一步研究。高血压是心血管疾病的可变危险因素。血管内皮功能异常是心血管疾病重要的病理因素,内皮功能异常的程度可以用肱动脉血流介导的舒张功能（FMD）来评价。慢性炎症在心血管疾病的发展及其并发症中起关键作用,以前的研究显示摄取牛奶蛋白能显著降低炎症标志物C-反应蛋白（CRP）水平,但是牛奶蛋白是否影响其他炎症因子需进一步研究。基于以上原因,我们进行meta分析来阐明牛奶蛋白与血压、FMD、炎症因子白细胞介素-6（Interleukin-6,IL-6）和肿瘤坏死因子α（Tumor necrosis alpha,TNF-α）的关系。同时,我们在苏州工业园区的居民中进行了一项横断面研究以探索牛奶（作为牛摄入奶蛋白摄入的代表）与心血管疾病的危险因素代谢综合征及其成分之间的关系。近年来,全球老年人的预期寿命显著增加,特别是发达国家。然而,无残疾年数的增长速度与预期寿命的增长速度并不相同,许多老年人长寿的同时也患有慢性疾病和多种并发症。衰老与骨骼肌质量和强度的下降（肌肉减少症）有关,骨骼肌减少会降低体力活动水平和生活质量,并可能导致与跌倒有关的损伤。肌肉质量的减少和体力活动水平的降低引起老年人总能量消耗的减少,由此导致脂肪累积,从而导致各种心脏代谢性疾病。牛奶蛋白除了对心血管健康有益,其与运动相结合也被认为可以改善老年人的肌肉质量。因此,我们进行meta分析来探讨牛奶蛋白抗阻训练的老年人体成分（去脂体质量、脂肪量、体重）的影响。同时,我们用动物实验来验证牛奶蛋白中的乳清蛋白及其来源的肽能否保持老年大鼠的去脂体重、减少脂肪量,并分析氧化应激和糖脂代谢的水平。方法:1)Meta分析论文涉及的三篇meta分析都是根据系统评价和meta分析推荐的首选报告项目（Preferred reporting items for systematic reviews and meta-analyses,PRISMA）进行计划、实施和报告。我们在Pub Med、Web of Science和Cochrane三个数据库中进行文献检索,从而探讨牛奶蛋白对特定健康结局的影响,结局指标包括血压、FMD、IL-6、TNF-α、接受阻力训练老年人的身体成分（如去脂体重、脂肪量和体重）。两位研究人员独立完成了所有文献的检索、数据的提取以及质量的评估,有关可包容性的任何差异均以协商的方式进行解决。使用标准化的数据收集表格,从每个试验中提取相关的试验特征。2)人群研究从苏州市工业园区2014基于区域卫生信息平台中已建立的完整的居民电子健康档案中,年龄18岁以上的7998名调查对象由统一培训合格的现场调查人员进行人口学特征调查,采用问卷调查的方式,调查内容包括年龄、性别、文化程度、家庭人均月收入、疾病史、家族遗传病史、膳食调查、生活习惯等。统一测量身高、体重、腰围、臀围、舒张压和收缩压等。采用FFQ收集膳食摄入信息。受试者空腹12h,晨8-10时前臂静脉采血,全血测定糖化血红蛋白（Hb A1c）,离心取血浆测定空腹血糖（FPG）、胰岛素、血脂（甘油三脂TG、总胆固醇TC、高密度脂蛋白胆固醇HDL-C、低密度脂蛋白胆固醇LDL-C）等指标。代谢综合征采用国际糖尿病联盟流行病预防工作组联合过渡声明（JIS）的定义。最终5149名调查对象纳入分析。3)动物实验10-12月龄老年雄性C57BL/6J小鼠随机分为对照组、高脂饲料（HFD,脂肪占能比60%）、HFD添加乳清蛋白（WP）和乳清蛋白肽（WPP）4组喂养20周,每周称量体重和摄食量,干预前和实验结束时,核磁共振（NMR）分析小鼠体成分。实验结束前进行葡萄糖耐量试验并计算曲线下面积（AUC）。干预结束后处死动物取血离心得血清,并迅速称重和收集肝脏、腓肠肌、皮下及附睾白色脂肪组织等样本。血清测定TC、LDL-C、HDL-C及游离脂肪酸（FFA）,白色脂肪组织HE染色作病理分析。肌肉组织HE染色定量计算截面面积,透射电镜观察线粒体形态,试剂盒测定氧化应激水平,Western blot法测定肌肉蛋白分解和合成相关蛋白的表达水平。4)统计分析Meta分析中,使用Q和I2统计数据以评估试验间的异质性程度。Q统计量P<0.1表示差异有统计学意义;I2统计采用以下常规的截断点:<25%（表示低异质性）、25-50%（表示中度异质性）、>75%（表示重度异质性）。Begg的秩相关检验和Egger的线性回归检验均用于分析研究潜在的发表偏倚。如果观察到发表偏倚的证据,则采用修剪和填充方法进行纠正偏倚。采用随机效应模型计算混合估计量或者相对危险度（relative risks,RR）和95%置信区间（Confidence interval,CIs）,为了探讨参与者特征对联合效应大小的可能影响,根据不同的特征进行分组和meta回归分析。此外,我们还进行了敏感性分析,通过每轮省略一个试验来考察单个试验对总体效果估计的影响。所有分析均使用STATA 11.0（Stata Corp,College Station,TX,USA）进行。横断面研究中,根据牛奶摄入情况（牛奶摄入者vs非牛奶摄入者）,采用logistic回归模型估计代谢综合征患病率的优势比（odds ratio,ORs）和95%CIs。多因素模型中调整的变量包括年龄、性别、受教育程度、吸烟、饮酒、体育活动、睡眠时间、看电视时间以及红肉、家禽、鱼、水果、蔬菜、坚果、大豆和咸菜的摄入量。在动物实验中,所有值均以均数±标准差表示。采用单因素方差分析（one-way ANOVA）,并用最小显著性差异（LSD）或Tamhane’s T2进行两两比较。所有统计分析均采用SPSS 25.0（SPSS Inc.,Chicago,IL,USA）。除另有说明,P值小于0.05表示结果具有统计学意义。结果:1)牛奶蛋白对血压的影响7项RCT符合纳入标准。乳蛋白干预可显著降低收缩压-3.33 mm Hg（95%CI:-5.62,-1.03）和舒张压-1.80 mm Hg（95%CI:-3.38,-0.22）,且未观察到异质性（收缩压I2=0%,P=0.754;舒张压I2=0%,P=0.959）。分层分析显示在参与者较少（收缩压:-4.96 mm Hg,95%CI:-7.99,-1.93;舒张压:-2.54 mm Hg,95%CI:-4.72,-0.37）,参与者为年轻人（收缩压:-4.45 mm Hg,95%CI:-7.28,-1.61;舒张压:-2.14 mm Hg（95%CI:-4.12,-0.15）,给予较高蛋白质剂量（收缩压:-4.96mm Hg,95%CI:-7.99,-1.93;舒张压:-2.54 mm Hg（95%CI:-4.72,-0.37）,使用牛奶蛋白质补充剂（收缩压:-4.36mm Hg,95%CI:-7.36,-1.35;舒张压:-2.33mm Hg（95%CI:-3.31,-1.34）的研究中血压降低程度更为明显。2）牛奶蛋白对血流介导的扩张、IL-6和TNF-α的影响符合纳入标准的研究FMD、IL-6和TNF-α的RCT数量分别是6项、12项和10项。研究结果表明,补充乳蛋白不会显著影响IL-6（-0.50 pg/m L;95%CI:-0.50,0.16 pg/m L）,但补充乳蛋白会增加FMD（0.94%;95%CI:0.51,1.38%）并降低TNF-α（-0.44pg/m L;95%CI:-0.80,-0.08pg/m L）,在IL-6（I2=52.1%,P=0.01）和TNF-α（I2=90.1%,P<0.01）的分析中观察到高异质性,而在血流介导的血管扩张（I2=0%,P=0.713）的分析中未观察到明显的异质性。3）牛奶蛋白联合阻力训练对老年人身体成分的影响符合纳入标准的RCT数量分别是研究去脂体质量9项、体重8项和脂肪量7项。Meta分析显示补充乳蛋白联合阻力训练对老年人脂肪量（0.30,95%CI:-0.25,0.86 kg）和体重（1.02,95%CI:-0.01,2.04 kg）都没有显著的影响,但是对去脂体质量有积极影响观察接受阻力训练的老年人身体成分发现,补充乳蛋白联合阻力训练对老年人的脂肪量（0.30,95%CI:-0.25,0.86 kg）和体重（1.02,95%CI:-0.01,2.04 kg）都没有显著的影响,但是对去脂体质量有积极影响（0.74,95%CI:0.30,1.17 kg）,且在体重分析中观察到中度异质性（I2=35.3%,P=0.147）,而在脂肪量（I2=0%,P=0.43）和去脂体质量（I2=12.4%,P=0.326）中没有观察到明显的异质性。在包括更多参与者的研究（0.73,95%CI:0.30,1.16 kg）和参与者患有年龄相关疾病的研究（1.60,95%CI:0.92,2.28 kg）中观察到了更多的去脂质量增加。4）牛奶摄入对代谢综合征及其成分影响的人群研究本横断面研究共纳入5149名苏州工业园区的居民,结果表明牛奶摄入者与非牛奶摄入者发生代谢综合征的风险无显著差异（0.86,95%CI:0.73,1.01）。与非牛奶摄入者相比,牛奶摄入者发生腰围增加（0.78,95%CI:0.67,0.92）、甘油三酯升高（0.83,95%CI:0.70,0.99）和血压升高（0.85,95%CI:0.73,0.99）的风险较低。然而,喝牛奶与不喝牛奶的居民对于降低HDL-C（1.14,95%CI:0.96,1.36）和升高FPG（0.99,95%CI:0.82,1.20）的几率没有显著差异。针对包括我们的横断面研究和其他已发表的观察性研究进行的meta分析中,结果显示高牛奶摄入量与代谢综合征（RR 0.80,95%CI:0.72,0.88）及其成分（FBG升高除外）之间呈负相关。5)乳清蛋白及其肽改善高脂诱导老年小鼠的肥胖和肌肉衰减与对照组比较,乳清蛋白肽（WPP）干预显著降低了小鼠19.7%的体重和10.1%的能量摄取（P<0.05）,NMR扫描也证实WPP显著降低了39.4%的脂肪重量和9.7%的相对脂肪重量（P<0.05）。与对照组比较,WPP组的皮下和肾周脂肪质量分别下降了56.2%和53.3%（P<0.05）,HE染色计算脂肪细胞面积也证实了该变化。乳清蛋白（WP）与WPP组腓肠肌重量分别增加了12.5%和9.8%（P<0.05）。但是,各组之间肌肉合成分解相关蛋白的表达水平无显著差异。透射电镜显示WP与WPP干预改善了肌原纤维排列并减少了异常线粒体数量。WP和WPP干预还分别增加了总抗氧化能力和谷胱甘肽过氧化物酶水平（P<0.05）,从而改善了氧化应激。结论:综上,牛奶蛋白能够小幅降低收缩压和舒张压,改善FMD、降低TNF-α水平。基于苏州工业园区人群的研究结果进一步证实了牛奶蛋白对心血管代谢的潜在益处,表明牛奶摄入量与代谢综合征及其成分之间呈负相关。有关肌肉衰减指标,牛奶蛋白与阻力训练联合使用能有效地增加老年人的去脂体质量。动物实验也证实乳清蛋白肽降低了老年肥胖小鼠的体脂,乳清蛋白及其肽增加了腓肠肌重量、改善了肌肉线粒体异常和氧化应激。