本文对一项原创性研究进行学术报告。
作者与发表信息
该研究的主要作者为Bradley M. Appelhans博士,来自Rush University Medical Center的家庭与预防医学系及精神病学与行为科学系。其他核心作者包括Brittney S. Lange-Maia、Chen Yeh、Elizabeth A. Jackson、Mary D. Schiff、Emma Barinas-Mitchell、Carol A. Derby、Carrie A. Karvonen-Gutierrez和Imke Janssen。研究发表于*Health & Place*期刊,2024年5月,第87卷,文章编号103257。
研究背景
本研究属于社会流行病学与心血管代谢健康交叉领域。社会生态学模型强调环境与情境因素对疾病风险的影响。既往研究指出,社区在超市或大型杂货店的可得性以及快餐店和便利店密度方面存在差异,缺乏健康食品零售渠道的社区与较差的饮食质量和较高的体重指数相关。同时,社区的可步行性(walkability)以及公园和绿色空间的可及性可以支持步行、运动等促进健康的活动。鉴于体力活动和饮食对心血管代谢风险的影响,居住在不利于健康饮食和体力活动的社区理论上会导致心血管代谢风险随时间的恶化。
然而,既往研究存在局限性:大多数研究为横断面设计,前瞻性研究中的关联不太一致,且长期随访研究较少。因此,本研究旨在利用一项多种族、多中心、纵向队列数据,检验社区层面的暴露与客观测量的心血管代谢危险因素在9至14年间的变化之间的前瞻性关联。研究假设:居住在不利于健康饮食和体力活动的社区中的女性,其心血管代谢危险因素在随访期间的增加幅度更大。
研究设计与方法
该研究利用“全国女性健康研究”(Study of Women’s Health Across the Nation, SWAN)的数据。SWAN是一项从中年期到老年期的纵向队列研究,于1996至1997年招募了42至52岁的女性,覆盖美国七个研究中心的五个种族/族裔群体。分析样本包括2,830名在基线及至少一次后续随访中同时拥有社区特征和心血管代谢危险因素数据的女性。研究随访至2008至2009年,共涵盖11次年度或双年度访视。
心血管代谢危险因素包括:人体测量指标(体重指数BMI和腰围)、血压指标(收缩压、舒张压和高血压状态)、血液标志物(空腹血糖、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇和甘油三酯)。高血压定义为收缩压≥140 mmHg、舒张压≥90 mmHg或使用降压药物。异常空腹血糖定义为血糖≥100 mg/dL。
社区特征暴露变量通过参与者在每次访视时的居住地址所对应的2010年人口普查区(census tract)进行提取。主要暴露包括:改进的零售食品环境指数(modified retail food environment index, mRFEI),该指数反映普查区内健康食品零售商占所有食品零售商的比例,分数越高表示健康食品零售商比例越高;以及国家可步行性指数(National Walkability Index, NWI),该指数综合了街道交叉口密度、通勤方式和促进步行的零售场所密度,得分范围1至20分,得分越高表示社区越适合步行。补充分析还包括来自美国农业部食品可及性研究地图集(Food Access Research Atlas)的低超市可及性数据,以及来自美国环保署EnviroAtlas的绿色空间比例和公园邻近度数据。
统计分析采用混合效应模型分别预测每个心血管代谢危险因素,预测变量包括时间(以基线起算的年数)、社区暴露以及社区暴露与时间的交互项。研究构建了三组模型:模型1为基准模型,仅包含时间、暴露和交互项;模型2在模型1基础上加入健康相关协变量;模型3在模型2基础上进一步加入社会人口学变量。社区暴露被处理为时变变量,以容纳随访期间搬迁的女性。高血压状态和异常空腹血糖采用广义混合效应逻辑回归模型,效应量以比值比的比值(ratio of odds ratios, ROR)报告。连续结局采用线性混合效应模型。所有模型均包含随机截距和随机斜率。
主要研究结果
在基准样本中,mRFEI数据可用于2,809名女性(99%),可步行性数据可用于2,592名女性(92%)。平均年变化量显示,体重指数每年增加0.14 kg/m²,腰围每年增加0.52 cm,收缩压每年增加0.22 mmHg,高密度脂蛋白胆固醇每年增加0.24 mg/dL,低密度脂蛋白胆固醇每年增加0.94 mg/dL,甘油三酯每年增加2%。
关于食品零售环境,与假设相反的是,居住在mRFEI较高(即健康食品零售商比例较高)的社区的女性,其低密度脂蛋白胆固醇的年增加幅度更大(估计值为0.36 mg/dL/年,p=.03)。mRFEI与其他心血管代谢结局之间未观察到统计学显著的关联。
关于社区可步行性,居住在高可步行性(高于平均水平或最适合步行)社区的女性,与居住在低可步行性(低于平均水平或最不适合步行)社区的女性相比,收缩压的年增加速度较慢(估计值为−0.27 mmHg/年,p=.002),舒张压的年增加速度也较慢(估计值为−0.22 mmHg/年,p<.0001),高血压发生概率的增加幅度较小(ROR=0.79,p<.0001)。在基线无高血压的女性中,低可步行性社区的女性在约13年随访期间有37.6%发展为高血压,而高可步行性社区的女性为25.2%。在基线已有高血压的女性中,低可步行性社区有95.8%在随访期间持续存在高血压,而高可步行性社区为86.6%。补充分析显示,可步行性与使用降压药物的可能性变化无关联(估计值=−.04,p=.52),说明可步行性与高血压状态的关联主要由血压数值的变化驱动。此外,居住在高可步行性社区的女性腰围增加幅度略小(估计值为−0.09 cm/年,p=.03)。
在补充分析中,超市可及性仅与舒张压变化相关:居住在低食品可及性普查区的女性舒张压年增加幅度比超市可及性较好的女性高0.16 mmHg/年(p=.02)。绿色空间与任何心血管代谢结局的变化无关联。居住在公园邻近度较差社区的与收缩压(估计值0.37 mmHg/年,p=.003)、舒张压(估计值0.15 mmHg/年,p=.04)和高血压可能性(ROR=1.16,p=0.04)增加幅度较大相关。然而,舒张压和高血压的关联仅在社会人口学变量调整后才出现。与假设相反,公园邻近度较差与异常血糖可能性增加幅度较小相关(ROR=0.86,p=.03)。
结论与意义
本研究的核心结论为:社区可步行性可能对女性从中年期到老年早期的血压结局轨迹具有有意义的影响。具体而言,居住在更适合步行的社区的女性表现出更有利的血压变化轨迹和较低的高血压发生概率。基于模型估算,在高可步行性社区居住10年与在低可步行性社区居住10年相比,收缩压和舒张压的累积差异约为3 mmHg。尽管效应量属于小到中等程度,但在人群水平上具有潜在的公共卫生意义。
本研究具有若干科学价值。首先,该研究提供了长达14年的前瞻性证据,弥补了既往研究以横断面设计为主、长期随访证据不足的缺陷。其次,研究使用了客观量化的社区环境暴露变量,避免了主观报告偏倚。第三,研究采用了多阶段调整策略,逐步加入健康相关协变量和社会人口学变量,有助于评估混杂因素的影响。
研究的应用价值在于为城市规划与公共卫生政策提供了实证依据。提高社区可步行性可能是促进中老年女性心血管健康的一种人群层面的干预策略。然而,作者也指出,关于食品零售环境、公园可及性和绿色空间与心血管代谢健康的前瞻性关联证据有限,提示其他因素在中年女性中可能更具影响力。未来的研究需要纳入个体层面的饮食与体力活动等中介变量数据,以进一步阐明社区环境影响心血管代谢健康的机制路径。
研究亮点与局限性
本研究的亮点包括:利用多种族/族裔的大规模纵向队列、长达14年的随访时间、客观量化的社区环境暴露,以及针对可步行性与血压结局的一致且具有临床意义的发现。
研究的局限性包括:缺乏社区自我选择相关信息;缺乏细颗粒的饮食与体力活动数据,无法检验中介机制;绿色空间、公园邻近度和超市可及性数据仅适用于部分地理位置的女性子集;社区环境特征在单一时间框架内测量,未能捕捉随访期间的环境变化;以及社区特征在人口普查区层面分析,可能无法反映个体住宅附近的真实环境异质性。此外,研究结果可能无法推广到年轻女性、男性、农村地区和南部各州人群。