J Nutri 3万人膳食网络发现:这三种吃饭模式直接决定心血管风险与寿命长短
心血管疾病常年霸占全球致死疾病榜首,世卫 2019 年统计数据显示,全年约 1790 万人死于各类心血管病变,占到全球总死亡人数的 32%,而不合理膳食是所有可干预致病因素里权重最高的一环。
长久以来,大众和营养学研究都执着于拆解单一食材好坏,网红 “超级食物”“避雷食材” 层出不穷,但这套分析逻辑存在天然短板:现实里没有人单独只吃某一种食物,鸡蛋常搭配培根、杂粮总会和豆类坚果同食,各类食材之间存在复杂共存、拮抗关系,如果孤立评判单一食物,很容易忽略饮食搭配组合带来的整体健康影响。
当下 AI、机器学习在科研领域全面普及,营养学家也顺势转换研究思路,不再单独审视食材,而是搭建食物关联网络,像分析社交好友关系一样挖掘真实膳食群落与慢病、寿命的深层联系。
近期发表于《The Journal of Nutrition》的一项加拿大大型队列研究,依托机器学习网络分析技术重构膳食研究范式,跳出传统单一食材相关性分析的局限,重点挖掘普通人日常自然形成的食物搭配群落,量化不同饮食模式和全因死亡、心血管发病、预期寿命之间的关联强度。
研究团队整合 2004、2015 两轮加拿大全国营养普查数据,合计近 3 万名成年人完整膳食记录,并且将饮食问卷数据和加拿大官方死亡数据库、住院病案系统做长期纵向关联随访,完整追踪人群十余年间心血管发病与死亡事件,依托真实全民人群数据保证结论的普适参考价值。
这项研究搭建膳食网络的核心工具是半参数高斯联结图模型(SGCGM),专门适配膳食摄入量普遍极度偏斜、大量人群单日某类食物摄入为 0 的数据特征。模型中将每一类食材定义为网络节点,通过计算
条件依赖关系
绘制连线,也就是剔除其余所有食材干扰后,两类食物依旧稳定共存或反向排斥的真实关联,以此筛除虚假间接共现关系,只保留食材间直接相互作用。随后搭配无监督 Louvain 社群识别算法,自动聚类出三类边界清晰、贴合普通人真实三餐的膳食群落,无需研究者提前人为划定饮食标准,完全从民众真实进食数据中自然提炼饮食模式。

基于2004年加拿大社区健康调查(n=15,835)构建的成年人膳食网络。节点颜色代表经非监督Louvain算法识别的食物社区归属,连边表示食物组之间的条件依赖关系(实线为正相关,虚线为负相关),边权重对应偏相关系数。
第一类被命名为
蔬菜丰富型膳食群落(VR)
,网络核心为葱蒜类蔬菜,搭配橙红蔬菜、十字花科菜、杂豆豆制品、米面主食、植物油、汤品,快餐与该群落所有核心食材呈显著负向关联,意味着常吃大量新鲜蔬菜、豆类的人群,很少摄入油炸快餐。第二类是
高糖饮料低果群落(HSBLF)
,甜味饮料是整个网络中心,精制谷物、咸味零食会和含糖饮料同步高频食用;而全谷物、新鲜完整水果、酸奶、坚果则与甜饮料存在强负相关,爱喝奶茶汽水的人普遍少吃鲜果杂粮。第三类为
高脂早餐群落(HFB)
,以固态油脂为中心,聚集咖啡、鸡蛋、加工肉制品、煎饼甜点、精制糖,唯一反向搭配食材只有茶饮,是西式高脂早餐典型组合。
为了把群体膳食网络转化成每个人可量化的健康标尺,研究团队设计专属群落评分体系。算法引入特征向量中心性计算每种食材在群落里的权重:不只是看一种食材关联多少其他食物,还要衡量它相连食材的重要程度,权重最高食材定为群落核心;再根据食材与核心食材正负关联赋予正负权重,把受试者标准化食材摄入量乘以对应权重,同群落内全部数值相加,得到个人专属膳食得分,分数越高代表日常饮食越贴合该群落的搭配特征,这套评分完整保留食材网络结构信息,不会简单粗暴做加减扣分。
长达十余年的随访生存分析给出极具参考价值的分层对比结果,研究专门对比各膳食得分第 90 百分位(高度贴合该饮食模式)与第 10 百分位(极少遵循该模式)人群的健康差异。坚持蔬菜丰富膳食模式的人群,全因死亡风险整体下降 51%,其中女性获益更突出,死亡风险降低 59%,男性降幅为 48%;同时心血管发病风险同步下降 45%。换算成大众最关心的寿命指标,45 岁同年龄阶段,长期遵循高蔬菜搭配的女性预期寿命多 8.3 年,男性平均多活 6.1 年。
与之相反,高糖饮料低果模式会显著抬升死亡风险:该膳食高分人群整体全因死亡风险上涨 31%,其中男性风险增幅达到 39,女性群体未观测到统计学显著关联。而高脂早餐群落和全因死亡、心血管发病均无明确显著关联,背后核心原因是这套饮食内部食材利弊相互抵消:加工肉类、饱和脂肪提升慢病风险,但咖啡被大量研究证实具备心血管保护作用,两种效应互相中和,也直观证明脱离食材搭配讨论单一食物好坏存在巨大偏差。
这项研究最大创新在于打破传统营养分析的固有思维,以往研究只计算单一食材和疾病简单相关,机器学习膳食网络能够捕捉食材间相互协同、拮抗的深层结构,提炼普通人真实自发的饮食组合,而非实验室理想化膳食方案。配套的个人群落评分工具,还能直接落地公共卫生干预:公共健康部门可依据区域人群膳食得分,针对性推行减甜饮、增加蔬果豆类的饮食科普;普通人也能对照自身饮食结构,直观判断自己更贴近哪一类膳食群落,针对性调整食材搭配。
同时研究也客观说明自身局限:作为观察性队列研究,仅能证实饮食模式和慢病、寿命存在关联,无法直接推导因果;数据全部来自加拿大人群,不同国家饮食文化差异巨大,结论不能直接完全照搬至国内饮食环境;研究仅覆盖基础全谷物、蔬果、甜饮料大类,未细分加工、原生食材差异,后续还需结合代谢组、肠道微生物数据深挖膳食影响人体内在机制。
放在当下全民减脂、控糖、养生热潮里,这项 AI 膳食网络研究给普通人最重要的启示是:健康饮食从来不是纠结某一种食材能不能吃,而是长期稳定的食材搭配关系。餐盘里各类食材如同一张社交网络,以新鲜蔬菜、杂豆、全谷物为核心的饮食 “圈子”,能长期压低心血管、死亡风险,拉长健康寿命;而以甜饮料、精制零食为核心的饮食搭配,会持续累积健康隐患;高脂早餐这类混合模式利弊交织,不必完全忌口,但需要平衡蔬果摄入对冲风险。每一次买菜、点外卖,其实都是在选择自己的食物社交圈,长期搭配的差异,最终会直接体现在心血管健康与剩余寿命上。(
生物谷)
参考文献:
Yifei Wang,Jason M Sutherland,Mahsa Jessri.
Cardiovascular Disease Events and Life Expectancy Lost Attributable to Machine Learning-Derived Dietary Networks: Evidence from Canadian National Nutrition Survey Linked to Routinely Collected Administrative Databases
, The Journal of Nutrition (2026). DOI:10.1016/j.tjnut.2026.101598
