弗雷明翰心脏研究

弗雷明翰心脏研究（Framingham Heart Study）是美国一项长期、跨越多代的世代研究，旨在探讨心血管疾病的流行病学、风险因素及其自然病史。该研究自1948年启动，由美国国家心肺血液研究所资助，并由波士顿大学负责管理。

这项研究以其所在的马萨诸塞州弗雷明翰镇命名，最初招募了五千多名当地居民，并对他们及其后代进行了长达数十年的追踪。弗雷明翰心脏研究彻底改变了医学界对心血管疾病的理解，首次系统性地识别出多种主要风险因素，例如高血压、高胆固醇、吸烟、肥胖和缺乏体能活动等。该研究不仅普及了“风险因素”这一术语，还开发出著名的“弗雷明翰风险评分”，成为全球临床实践中评估个人心血管疾病风险的标准工具。

研究至今已扩展至第三代参与者，并纳入了代表种族多样性的世代，持续在遗传学、多体学、心脏影像学等前沿领域产出重要发现，是全球历时最长、影响最深远的心血管流行病学研究之一。

## 历史背景

<image>

在20世纪上半叶，随着抗生素的普及和公共卫生的进步，传染病导致的死亡率显著下降，而以心血管疾病为代表的慢性非传染性疾病逐渐成为美国乃至全球的主要死因。到1940年代，心血管疾病已成为美国的头号杀手，但当时医学界对其成因知之甚少，普遍认为心脏病是衰老的必然结果，无法有效预防。

这一状况的转变与时任美国总统富兰克林·罗斯福的健康问题密切相关。罗斯福总统长期患有未经妥善治疗的高血压，最终在1945年因脑出血在任内逝世。他的病情和突然离世凸显了当时医学界对高血压及其致命后果的普遍忽视，也促使美国政府和公众意识到应对心血管疾病的迫切性。

为应对此公共卫生危机，美国国会于1948年通过了《国家心脏法案》（National Heart Act），并由时任总统杜鲁门签署生效。该法案不仅催生了国家心脏研究所（现为美国国家心肺血液研究所），还拨款50万美元支持一项为期20年的心脏病流行病学研究。

在选址过程中，马萨诸塞州的弗雷明翰镇因其人口结构稳定、社区合作度高（曾成功举办过结核病防治研究），且邻近波士顿各大医疗与学术中心，而被选为研究地点。研究最初的目标是“在一个‘正常’或未经筛选的人群中研究冠状动脉疾病的表现，并通过临床与实验室检查及长期追踪，确定导致疾病发生的因素”。

## 研究设计与世代

<image>

弗雷明翰心脏研究采用前瞻性世代研究设计，通过对最初健康的群体进行长期追踪，观察疾病的发生过程，从而识别与疾病相关的风险因子。研究至今已包含多个世代的参与者。

### 原始世代 (Original Cohort)

研究于1948年启动，招募了5,209名年龄介于28至62岁之间、在研究开始时没有明显心血管疾病症状的弗雷明翰居民。这个世代的独特之处在于女性参与者占比超过一半，这在当时的医学研究中非常罕见，为日后分析心血管疾病的性别差异奠定了基础。参与者每两年接受一次详细的健康检查，包括病史询问、体格检查、心电图和血液检测等。

### 后代世代 (Offspring Cohort)

1971年，研究扩展至第二代，招募了5,124名原始世代参与者的子女及其配偶。这一设计使得研究人员能够分析疾病的家族聚集性、遗传模式以及跨代间风险因素的变化趋势。

### 第三世代 (Third Generation Cohort)

2002年，研究再次扩展，招募了4,095名后代世代的子女，即原始参与者的孙辈。这使得研究能够在更年轻的群体中观察早期心血管风险因素的形成，并进行更深入的遗传学分析。

### Omni世代 (Omni Cohorts)

为了弥补原始参与者多为欧洲裔白人的局限性，并反映弗雷明翰镇日益增长的种族多样性，研究分别于1994年（Omni 1）和2003年（Omni 2）招募了由非洲裔、西班牙裔、亚洲裔等多种族背景居民组成的世代。

### 数据收集

在每次检查中，研究人员会收集大量数据，首先包括人口统计学信息、详细病史、家族史以及关于吸烟、饮酒、饮食和体能活动等生活方式的基本资料。接着进行临床测量，如身高、体重、血压和心电图。同时，研究会采集血液和尿液样本，用于检测胆固醇、血糖、C反应蛋白等多种生物标记物。自1970年代末起，研究更引入了先进的心脏影像学技术，如心脏超音波，后续更加入了电脑断层扫描和核磁共振，以评估心脏结构、功能与亚临床动脉粥样硬化（如冠状动脉钙化）。近年来，研究还收集了大规模的多体学数据，包括基因组（全基因组测序）、表观基因组（DNA甲基化）、转录组、蛋白质组和代谢组数据，使其成为分子流行病学研究的宝贵资源。所有潜在的疾病事件（如心肌梗塞、中风、心脏衰竭）都由一个专家小组根据标准化流程进行严格审核，确保了研究终点的准确性。

## 主要研究成果

弗雷明翰心脏研究的发现奠定了现代心血管疾病预防的基石。

### 风险因素概念的确立

在1961年发表的一篇里程碑式的论文中，研究人员首次使用了“风险因素”（factors of risk）这一术语来描述与冠心病发生相关的特征，这个术语随后被医学界广泛采用。研究识别出的主要风险因素首先是高血压。研究证实，无论是收缩压还是舒张压的升高，都是冠状动脉疾病、中风和心脏衰竭的强烈独立预测因子，彻底推翻了当时认为“高血压是衰老正常现象”的错误观念。其次是高胆固醇，研究明确了总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇水平升高会增加心血管疾病风险，而高密度脂蛋白胆固醇水平较高则具有保护作用。此外，吸烟也被证实是心肌梗塞和猝死的独立风险因素之一。研究还发现，肥胖和缺乏体力活动均会显著增加心血管疾病的风险。最后，研究揭示了糖尿病患者罹患心血管疾病的风险是普通人群的2至3倍，尤其对女性影响更大。

### 心脏衰竭与心房颤动的流行病学

弗雷明翰心脏研究率先制定了心脏衰竭的临床诊断标准（“弗雷明翰标准”），至今仍被广泛使用。研究发现，高血压是心脏衰竭最重要的前兆。此外，研究首次揭示，社区中约半数的心脏衰竭患者其左心室射出分率是正常的（即射血分数保留型心力衰竭），且其预后同样不佳。研究也证实，非风湿性心房颤动是导致中风的强力风险因素，风险增加超过五倍，这一发现直接推动了对心房颤动患者进行抗凝治疗的临床实践。

### 弗雷明翰风险评分

<image>

基于长期追踪数据，研究人员开发了多变量风险预测模型，即“弗雷明翰风险评分”。该模型能综合多个风险因素（如年龄、性别、胆固醇水平、血压、吸烟状况等），计算出个人在未来10年内发生心血管事件的绝对风险。该评分工具被纳入多个国家的临床指南，成为基层医疗中实施初级预防的核心工具。

### 遗传学与多体学的贡献

凭借其三代同堂的家庭结构，弗雷明翰心脏研究在心血管遗传学领域取得了丰硕成果。通过参与大型国际合作项目（如CHARGE研究、CARDIoGRAM等），研究团队已协助识别了数百个与血压、血脂、冠心病、心房颤动等性状相关的基因座。近年来，研究整合了基因组学、蛋白质组学、代谢组学等多体学数据，用于发现新的疾病生物标记和探讨潜在的致病通路，例如发现特定代谢物（如2-氨基己二酸）可预测糖尿病风险。

## 研究的演变与未来方向

弗雷明翰心脏研究已从一个最初关注传统风险因子的流行病学研究，发展为一个进行深度表型分析和分子流行病学研究的顶尖平台。其未来的研究方向首先是整合数位健康技术，例如利用可穿戴式装置收集参与者的连续体力活动数据，并启动了“电子弗雷明翰心脏研究”计划，通过智能手机应用程序远程收集血压、体重等数据，以探索数位健康在疾病预防和风险分层中的应用。其次，研究将深化多体学研究，利用现有的丰富生物样本和多体学数据，继续探索基因、环境与生活方式之间的复杂交互作用，以期实现个体化医学。同时，其独特的跨世代设计使其能够研究风险因子在生命历程观点，以及疾病风险的代际传递。最后，研究将持续推动合作与数据共享，其数据通过dbGaP和BioLINCC等平台向全球科研人员开放，并积极参与国际大型合作项目，持续为全球心血管健康贡献力量。

## 基本资料

- 研究类型：前瞻性世代研究
- 研究焦点：心血管疾病的流行病学与风险因素
- 研究期间：1948年至今
- 参与者：原始世代、后代世代、第三世代及、Omni世代，总计超过15,000人
- 国家：美国
- 合作机构：美国国家心肺血液研究所、波士顿大学
- 网站： www.framinghamheartstudy.org
- 头衔：弗雷明翰心脏研究、(Framingham Heart Study)
- headerstyle：background-color: #E6F2FF
- labelstyle：background-color: #F0F8FF