这份关于咖啡与咖啡因的全面研究综述表明，适量饮用过滤咖啡（每日3-5杯）对大多数成年人总体安全，甚至可能带来健康益处，包括降低2型糖尿病、心血管疾病、帕金森病、肝病及某些癌症的风险。不过，咖啡因对个体的影响因基因构成与新陈代谢差异而有所不同，高摄入量可能导致焦虑、睡眠障碍及妊娠并发症。能量饮料和咖啡因补充剂因存在过量摄入风险，比传统咖啡和茶更具潜在危害。

咖啡、咖啡因与健康：研究揭示的真相

目录

• 引言：全球最受欢迎的兴奋剂
• 咖啡因的来源
• 人体对咖啡因的代谢过程
• 咖啡因对各身体系统的影响
• 精神益处与疼痛缓解
• 潜在风险与副作用
• 咖啡因与慢性病风险
• 心脏健康与血压
• 体重管理与糖尿病
• 癌症与肝脏健康
• 大脑与神经系统疾病
• 妊娠期注意事项
• 实用建议
• 信息来源

引言：全球最受欢迎的兴奋剂

咖啡与茶是全球最受欢迎的饮品，它们富含咖啡因，使咖啡因成为消费最广泛的精神活性物质。咖啡因天然存在于多种植物的种子、果实和叶片中，包括可可豆（用于制作巧克力）、马黛茶叶（用于草本茶）和瓜拉纳浆果（用于饮料和补充剂）。

除天然来源外，合成咖啡因也被添加到众多产品中，如软饮料、能量饮料、能量浓缩液以及宣称能缓解疲劳的片剂。咖啡因还具医疗用途——用于治疗早产儿呼吸暂停，并与止痛药联用以增强疗效。

这些饮品已有数百年消费历史，代表着重要的文化传统与社会仪式。人们常通过含咖啡因的饮料提升清醒度与工作效率。在美国，85%的成年人每日摄入咖啡因，平均摄入量为135毫克（约相当于1.5标准杯咖啡）。

咖啡因的来源

不同来源的咖啡因含量差异显著。典型单份饮品中，咖啡、能量饮料和咖啡因片剂的咖啡因含量最高；茶居中；软饮料最低。咖啡是成年人主要的咖啡因来源，而软饮料和茶对青少年更为重要。

具体咖啡因含量包括：

• 冲泡咖啡馆咖啡（12盎司）：235毫克
• 美式咖啡馆饮品（12盎司）：150毫克
• 冲泡咖啡（8盎司）：92毫克
• 速溶咖啡（8盎司）：63毫克
• 意式浓缩咖啡（1盎司）：63毫克
• 冲泡红茶（8盎司）：47毫克
• 冲泡绿茶（8盎司）：28毫克
• 可乐软饮（12盎司）：32毫克
• 能量饮料（8.5盎司）：80毫克
• 能量浓缩液（2盎司）：200毫克
• 黑巧克力（1盎司）：24毫克

青少年（15-19岁）日均咖啡因摄入量为61毫克，而中年成年人（35-49岁）摄入量显著更高，达188毫克。

人体对咖啡因的代谢过程

咖啡因在化学上被归类为甲基黄嘌呤（1,3,7-三甲基黄嘌呤）。摄入后45分钟内几乎被完全吸收，血药浓度在15分钟至2小时内达到峰值。咖啡因可分布全身并穿越血脑屏障。

在肝脏中，咖啡因通过细胞色素P-450（CYP）酶代谢，尤其是CYP1A2。代谢产物包括副黄嘌呤及少量茶碱和可可碱，这些物质被进一步处理并最终通过尿液排出。

咖啡因的半衰期（物质半数被清除所需时间）在成人中通常为2.5至4.5小时，但个体差异显著。影响咖啡因代谢的因素包括：

• 新生儿咖啡因代谢能力有限（半衰期约80小时）
• 吸烟加速咖啡因代谢（使半衰期缩短达50%）
• 口服避孕药使咖啡因半衰期加倍
• 妊娠大幅降低咖啡因代谢，尤其在孕晚期（半衰期可达15小时）

遗传因素显著影响咖啡因代谢。编码CYP1A2的基因变异与较高血浆咖啡因水平和较慢代谢相关。代谢速度天生较慢的人群倾向于减少总摄入量。

多种药物可能影响咖啡因清除率，包括数种抗生素、心血管药物、支气管扩张剂和抗抑郁药，因为它们竞争相同的肝脏酶。同样，咖啡因可能影响其他药物的作用，因此在开具新药时与医生讨论咖啡因摄入情况十分重要。

咖啡因对各身体系统的影响

咖啡因影响全身多个器官系统，根据剂量和个体敏感性，既可能带来益处，也可能存在风险。

大脑影响：通过提升警觉性增强心智表现和警惕度，但可能导致失眠并诱发焦虑（尤其在高剂量及易感人群中）。可能降低抑郁症和帕金森病风险。

心血管系统：短期升高血压，但习惯性摄入会导致至少部分耐受性形成。

疼痛管理：可增强非甾体抗炎药（NSAIDs）和对乙酰氨基酚治疗头痛及其他疼痛的效果。

肺部：有效治疗婴儿早产呼吸暂停，并轻微改善成人肺功能。

内分泌系统：短期降低骨骼肌胰岛素敏感性，但习惯性摄入似乎会产生耐受性。

肝脏：可能降低肝纤维化、肝硬化和肝癌风险。

肾脏与泌尿道：高剂量可能产生利尿效应，但习惯性适量摄入不会显著影响水合状态。

生殖系统：可能减少胎儿生长并增加妊娠丢失风险。

精神益处与疼痛缓解

咖啡因的分子结构与腺苷相似，使其能够结合腺苷受体并阻断腺苷效应。大脑中腺苷积累会抑制觉醒并增加困倦感。中等剂量（40-300毫克）下，咖啡因抵消这些效应，减轻疲劳、提高警觉性并改善反应时间。

这些益处既出现在不常摄入咖啡因的人群中，也见于习惯性消费者短期戒断后。咖啡因特别能提升长时间单调任务中的警惕度，如流水线作业、长途驾驶和飞机操作。虽在睡眠剥夺状态下最有益，但咖啡因无法补偿长期睡眠剥夺后的表现下降。

对于疼痛缓解，根据19项研究的综述，在止痛药中添加100-130毫克咖啡因可适度提高患者获得成功疼痛缓解的比例。

潜在风险与副作用

午后摄入咖啡因可能增加入睡所需时间（睡眠潜伏期）并降低睡眠质量。咖啡因还可能诱发焦虑，尤其在高剂量（单次＞200毫克或每日＞400毫克）及敏感个体中，包括患有焦虑或双相障碍者。

个体对咖啡因睡眠和焦虑效应的反应差异显著，可能反映了咖啡因代谢速率及腺苷受体基因变异的差异。常规消费者应意识到这些潜在副作用，若出现相关问题可考虑减少摄入量或避免午后摄入咖啡因。

虽然高咖啡因摄入可能刺激尿液排出，但长期适量摄入（每日≤400毫克）不会对水合状态产生有害影响。习惯性使用后戒断咖啡因可能引起戒断症状，包括头痛、疲劳、警觉性下降、情绪低落，有时出现流感样症状。

戒断症状通常在停止后1-2天达峰，持续2-9天。逐步减少咖啡因摄入而非突然停止可最小化这些症状。

毒性效应与过量风险

在极高摄入水平下，咖啡因可能导致焦虑、坐立不安、紧张、烦躁、失眠、兴奋、精神运动性激越以及思维和言语散漫。毒性效应估计在摄入1.2克或更高时发生，10-14克剂量可能致命。

对致命过量案例的综述显示，死后血液咖啡因水平中位数为180毫克/升，对应约8.8克咖啡因消耗量。传统咖啡和茶导致中毒罕见，因为需要快速饮用极大量（75-100标准杯咖啡）才能达到致命剂量。

大多数咖啡因相关死亡涉及片剂或粉剂/液体补充剂的极高剂量，通常发生在运动员或精神疾病患者中。能量饮料和浓缩液，尤其与酒精混合时，与不良心血管、心理和神经事件相关，包括死亡案例。

能量饮料可能比其他含咖啡因饮料风险更高，原因包括：高间歇性摄入阻碍耐受性形成；在脆弱儿童和青少年中流行；咖啡因含量标签不明确；可能与其他能量饮料成分产生协同效应；以及常与酒精或剧烈运动结合使用。

研究表明，高能量饮料消费量（约1升含320毫克咖啡因）而非适量消费（≤200毫克咖啡因）会引起不良短期心血管效应，包括血压升高、QT间期延长（心律测量）和心悸。

咖啡因与慢性病风险

关于咖啡因与慢性病的研究面临若干方法学挑战。首先，急性咖啡因效应可能不反映长期效应，因为耐受性会发展。其次，早期研究常未充分控制混杂因素（如吸烟），导致误导性结果。

即使近期调整更佳的研究也可能存在残余混杂。长期随机试验往往不切实际，促使研究者使用替代方法如孟德尔随机化（以基因变异作为咖啡因摄入的代理指标），尽管该方法存在局限性包括统计效能有限。

测量误差同样影响咖啡因摄入评估。虽然自我报告的咖啡饮用频率通常准确，但研究中通常未记录杯型大小、冲泡浓度、咖啡豆种类及添加成分的差异，导致一定程度暴露错误分类。

最后，由于咖啡和茶是大多数研究中的主要咖啡因来源，尚不清楚研究结果是否适用于能量饮料或补充剂等其他咖啡因来源。

心脏健康与血压

对咖啡因敏感者，摄入咖啡因会短期升高肾上腺素水平和血压。一周内会产生耐受性，但部分人群可能不完全耐受。长期试验的荟萃分析表明，单独摄入咖啡因（非饮料形式）会导致收缩压和舒张压轻度升高。

然而，含咖啡因咖啡的试验显示即使高血压患者也未出现显著血压影响，可能因为绿原酸等其他咖啡成分抵消了咖啡因的升压效应。前瞻性队列研究同样未发现咖啡消费与高血压风险增加存在关联。

未过滤咖啡（法压壶、土耳其式、斯堪的纳维亚煮沸咖啡）含有咖啡醇，会升高胆固醇水平。意式浓缩咖啡和摩卡壶咖啡的咖啡醇含量中等，而滴滤、速溶及渗滤式咖啡的含量可忽略不计。

随机试验表明，高量饮用未过滤咖啡（中位数每日6杯）使低密度脂蛋白胆固醇升高17.8 mg/dL（0.46 mmol/L），预计心血管事件风险增加11%。过滤咖啡不会升高血清胆固醇水平，提示限制未过滤咖啡并适量饮用意式浓缩咖啡可能有助于控制胆固醇。

人体实验与队列研究均未发现咖啡因摄入与房颤存在关联。多项针对咖啡/咖啡因消费与冠心病、卒中风险的前瞻性研究一致表明：每日饮用最多6标准杯过滤含咖啡因咖啡，不会增加普通人群或高血压、糖尿病、心血管疾病患者的心血管风险。

事实上，咖啡消费与心血管疾病风险降低相关，每日3-5杯时风险最低。在冠心病、卒中和心血管死亡率方面均观察到负相关关系。

体重管理与糖尿病

代谢研究表明，咖啡因可能通过抑制食欲、提高基础代谢率和食物诱导产热来改善能量平衡，这或许与刺激交感神经系统有关。日间重复摄入咖啡因（6次×100 mg）使24小时能量消耗增加5%。

队列研究显示增加咖啡因摄入与长期体重增长减缓相关。有限随机试验证据支持其对体脂率具有适度益处。但含高热量咖啡因饮料（如软饮、能量饮料及加糖咖啡/茶）可能促进体重增加。

短期咖啡因摄入会降低胰岛素敏感性（3 mg/kg体重剂量后降低15%），可能机制包括抑制葡萄糖以肌糖原形式储存以及促进肾上腺素释放。但每日饮用4-5杯含咖啡因咖啡持续6个月未影响胰岛素抵抗。

含咖啡因与无咖啡因咖啡均能改善果糖诱导的肝脏胰岛素抵抗。队列研究一致显示习惯性咖啡消费与2型糖尿病风险降低存在剂量反应关系，含咖啡因与无咖啡因咖啡效果相似。

这些发现提示，要么机体对咖啡因的胰岛素敏感性不良影响产生耐受，要么该影响被非咖啡因成分对葡萄糖代谢（可能作用于肝脏）的长期益处所抵消。

癌症与肝脏健康

大量前瞻性队列研究强有力证明：咖啡与咖啡因消费不会增加癌症发病率或癌症死亡率。咖啡消费实际上与黑色素瘤、非黑色素瘤皮肤癌、乳腺癌及前列腺癌风险轻度降低相关。

与子宫内膜癌和肝细胞癌（肝癌）存在更强的负相关。对子宫内膜癌，含咖啡因与无咖啡因咖啡关联性相似；而对肝癌，含咖啡因咖啡的关联性更强。

咖啡始终与更佳肝脏健康指标相关，包括较低肝酶水平（提示损伤减轻）以及肝纤维化和肝硬化风险降低。咖啡因可能通过阻断腺苷受体预防肝纤维化，因为腺苷会促进包括胶原蛋白生成在内的组织重塑。

咖啡因代谢物减少肝细胞胶原沉积，动物模型中咖啡因抑制肝癌发生，一项随机试验显示丙型肝炎患者饮用含咖啡因咖啡可降低肝脏胶原水平。咖啡多酚还可能通过改善脂肪代谢和减少氧化应激来预防肝脏脂肪堆积和纤维化。

胆结石与肾结石

咖啡消费与胆结石风险降低相关，含咖啡因咖啡的关联性强于无咖啡因咖啡，提示咖啡因可能起保护作用。咖啡可能通过抑制胆囊液体吸收、增加胆囊收缩素分泌和刺激胆囊收缩来预防胆固醇胆结石形成。

在美国队列中，饮用含咖啡因与无咖啡因咖啡均与肾结石风险降低相关。

大脑与神经系统疾病

美国、欧洲和亚洲的前瞻性队列研究显示，咖啡因摄入与帕金森病风险呈强负相关。该关联在男性中强于女性，含咖啡因咖啡与其他咖啡因来源效果相似但无咖啡因咖啡无效，提示咖啡因而非其他咖啡成分介导了这一保护效应。

实验研究表明，咖啡因可能通过阻断腺苷A2A受体保护脑细胞，该受体参与调节运动行为并可能保护多巴胺能神经元。有限证据提示咖啡因可能降低认知衰退、痴呆和阿尔茨海默病风险，但结果一致性不如帕金森病。

针对抑郁症，队列研究显示与咖啡消费呈负相关，每日4-6杯时风险最低。含咖啡因与无咖啡因咖啡关联性相似，提示其他咖啡成分可能贡献这一潜在益处。

妊娠注意事项

妊娠期间咖啡因代谢显著减慢，尤其在孕晚期半衰期可延长至15小时。咖啡因易通过胎盘，胎儿因肝脏酶系未成熟代谢咖啡因能力有限。

观察性研究表明妊娠期较高咖啡因摄入与较低出生体重和较高妊娠丢失风险相关。一项14项研究的荟萃分析发现，每日每增加100 mg咖啡因摄入与出生体重减少3盎司（86克）相关。

针对妊娠丢失，一项26项研究的荟萃分析发现，较高咖啡因摄入（尤其＞300 mg/日）比较低摄入（＜100 mg/日）风险增加。调整吸烟等其他因素后关联依然存在，且咖啡、茶、软饮等不同咖啡因来源结果相似。

基于此证据，现行指南建议孕妇将咖啡因摄入限制在每日200 mg（约2标准杯咖啡）。

实用建议

基于综合研究证据，提出以下咖啡因消费实用建议：

1. 健康成年人：适量咖啡因消费（每日最多400 mg或3-5杯咖啡）通常安全且可能带来健康益处
2. 选择过滤咖啡：为避免升高胆固醇效应，优先选用滴滤、速溶或渗滤式咖啡而非法压壶或土耳其咖啡等未过滤方式
3. 限制意式浓缩：因咖啡醇含量中等，需适量饮用意式浓缩基底饮品
4. 慎用能量产品：避免大量饮用能量饮料和浓缩液（单次＞200 mg），尤其避免与酒精或剧烈运动同时进行
5. 关注个体反应：根据对睡眠干扰、焦虑等副作用的个人敏感性调整摄入量
6. 合理安排时间：若影响睡眠，避免傍晚后摄入咖啡因
7. 妊娠期：将咖啡因限制在每日200 mg（约2杯咖啡）
8. 服药期间：服用新处方药时与医生讨论咖啡因消费
9. 戒断管理：逐渐减少而非突然停止咖啡因摄入以减轻戒断症状
10. 考虑整体饮食：避免向含咖啡因饮品中添加过量糖、奶油等高热量成分

需注意个体对咖啡因的反应因遗传、代谢、年龄等因素差异显著。适合他人的方案未必适用于您。请倾听身体信号并相应调整咖啡因消费。

来源信息

原文标题：咖啡、咖啡因与健康

作者：Rob M. van Dam（哲学博士）, Frank B. Hu（医学博士、哲学博士）, Walter C. Willett（医学博士、公共卫生学博士）

出版物：《新英格兰医学杂志》，2020年7月23日

数字对象标识符：10.1056/NEJMra1816604

本患者友好型文章基于《新英格兰医学杂志》的同行评审研究，在保留所有原始数据、统计结果和研究发现的同时，将复杂医学信息转化为适合受教育患者理解的通俗语言。