蛋白质是人体必需的宏量营养素，长期蛋白质摄入不足会使机体处于负氮平衡状态，持续处于蛋白质分解大于合成的阶段，对于生长发育期的儿童青少年来说会严重影响身体的正常发育，当人体蛋白质丢失超过20%时，生命活动就会被迫停止。但是，蛋白质的摄入并非越多越好，尽管目前蛋白质没有可耐受最高摄入量，但是人们每日摄入的蛋白质以不超过推荐供给量的两倍为宜。

人们通过食物摄取蛋白质，蛋白质的缺乏往往会伴随能量的缺乏，导致蛋白质-能量营养不良（protein-energy malnutrition，PEM）。PEM是一种因蛋白质和能量长期摄入不足所致的营养缺乏病。因食物缺乏引起的为原发性PEM；因某些疾病造成食物摄入、消化或利用困难引起的为继发性PEM。单纯的蛋白质缺乏或能量缺乏极为少见，多为二者同时缺乏，表现为混合型蛋白质-能量营养不良。根据临床特征可分为干瘦型（marasmus）、浮肿型（kwashiorkor）和混合型。

由于儿童处于生长发育的阶段，对蛋白质、能量的不足更为敏感，因此比成年人更容易发生蛋白质-能量营养不良症。随着人们生活水平的提高，目前我国居民已很少发生PEM，但是在一些贫困和落后的国家和地区，仍有很多儿童患有PEM，主要分布在非洲、中东、南美洲、东南亚地区。2000年FAO报道，PEM导致了600万儿童死亡。在发达国家，PEM在医院很常见，并且与疾病相关。蛋白质缺乏对所有的器官都有不利影响，特别要注意的是在婴儿和儿童中PEM可能对大脑功能产生长期不利的影响。发生PEM的原因主要是由于贫穷和饥饿导致膳食蛋白质摄入不足；此外，一些疾病也可导致PEM，如胃肠道疾病等造成的消化与吸收不良；肾病、慢性出血性疾病以及艾滋病等感染性疾病造成的蛋白质损耗增加；肝脏疾病等造成的蛋白质合成障碍；神经性厌食症患者以及减肥不当的成人也易发生PEM。

轻中度PEM主要临床表现为体重丢失、皮下脂肪组织减少较为明显。慢性PEM可导致儿童身材矮小、发育不良。非特异性的表现有表情淡漠、易腹泻、易感染其他疾病等。成人则表现为身体组成的改变，男女体脂分别降低12%与20%。

重度PEM的临床表现典型者可分为干瘦型和浮肿型，也可二者兼有。一般来说，混合型较常见。干瘦型由于能量严重不足所致，消瘦是其主要特征，儿童明显矮小、消瘦，严重者表现为“皮包骨”，皮下脂肪消失，皮肤干燥松弛，多皱纹，失去弹性和光泽；头发纤细稀松，干燥易脱落；双颊凹陷呈“猴腮”状，体弱无力；脉缓、血压和体温低等。浮肿型是由于严重蛋白质缺乏引起，周身水肿是其主要特征。由于能量并不缺乏，因此无消瘦症状。儿童身高可正常，体脂未减少，肌肉松弛，两腮似满月。成年人摄入的蛋白质主要用于维持机体的新陈代谢，发生蛋白质缺乏较儿童症状轻，主要表现为疲倦、体重减轻、贫血、免疫和应激能力下降、记忆力减退等；成人严重的蛋白质营养缺乏也可出现干瘦型和浮肿型的表现。

蛋白质摄入过量对机体健康的影响一直存在较大的争议，这也是目前各国尚未制定蛋白质可耐受最高摄入量的原因。目前国内外学者针对膳食蛋白质和一些慢性病的关系进行了研究。

蛋白质对骨骼健康的影响存在不同的研究结果。蛋白质可能对骨基质有直接合成代谢的作用。有充分的证据表明含有高蛋白的饮食会导致尿钙排泄增加，蛋白质摄入量增加一倍时，尿钙排出增加50%。骨矿物质平衡对酸碱平衡非常敏感，钙可以从骨质中流出以缓冲含硫氨基酸、蛋氨酸和半胱氨酸氧化产生的酸负荷。因此，作为代偿蛋白摄入增加时骨吸收也会增加。Heaney等学者认为这是不可能的，因为低蛋白质的摄入本身就会导致骨质流失，而高蛋白质的摄入通常会导致更高的钙摄入量。虽然目前对提高蛋白摄入引起尿钙的增加能达成共识，但是高蛋白膳食对整个机体钙平衡的认识还不是很清楚，因此高蛋白质摄入引起钙消耗效应，仍然是争论的焦点。以上相关研究中高蛋白膳食蛋白质平均含量为133g/d，对照组膳食蛋白质平均为55g/d。

研究表明蛋白质的摄入量与不同骨骼部位的骨量密切相关，但蛋白质摄入量和骨密度之间没有关系。2010年一项纳入540名绝经前妇女的研究表明，没有发现蛋白质增加（蛋白质占能量的比从5%～25%）对骨密度的有害作用。一些高蛋白质饮食对骨健康的不利报道主要是基于来自不同国家的绝经妇女髋部骨折发病率的回顾性分析，这些妇女主要来自西方发达国家，往往摄入较高的动物蛋白。高蛋白摄入与髋部骨折发病率的报道并不一致，相反，一些前瞻性研究发现老年人中蛋白质摄入量与髋部骨折发病率成负相关。在干预性研究中认为老年人发生髋部骨折后补充蛋白质能显著改善临床结局。蛋白质对骨健康的促进作用主要是因为增加蛋白质摄入可以增加血清胰岛素样生长因子（IGF-1）水平。IGF-1是骨代谢的主要调节因子，可以作为成骨细胞功能的系统性和局部调节因子，并且通过激活骨吸收和骨形成促进骨重建，这对预防骨质疏松具有重要作用。此外，老年人易患少肌症，少肌症是指随着年龄的增长，出现进行性的全身骨骼肌的质量和力量的丢失，代谢能力下降以及脂肪增多等，伴随体能状态和生活质量的下降，易跌倒，患高血压、糖尿病、高血脂等疾病风险升高。研究发现老年人适当增加蛋白质的摄入有助于肌肉蛋白质的合成，提高肌肉质量、数量和功能，这对预防和改善老年少肌症具有一定的意义。西方大多数国家老年人蛋白质的推荐量是0.8g/（kg·d），因此很多研究指出对于老年人来说，理想的蛋白质摄入应该高于0.8g/（kg·d），例如老年人摄入两倍推荐量水平1.5g/（kg·d）时，肌肉蛋白的合成高于0.8g/（kg·d）的摄入水平。

患有肾病的患者高蛋白质的摄入会导致肾功能的恶化，但是Meta分析发现通过限制膳食蛋白质的摄入对减缓肾功能下降的作用却非常有限。尽管高蛋白膳食（一般超过推荐摄入量2倍）与人类慢性肾病的关系并不是很清楚，但是对于患有肾功能疾病以及患有糖尿病、高血压等容易发展为肾衰竭的人群适当限制蛋白质的摄入是合理的。

研究发现提高膳食动物性蛋白的摄入可以增加尿中钙和草酸盐含量，使肾结石（主要为草酸钙）的发病风险增加。但是，2004年发表的两篇纳入人数较多的前瞻性研究表明动物蛋白质和结石形成的关系还不清楚。有研究认为高蛋白膳食不会显著增加健康个体尿中草酸盐含量，但是对于敏感人群例如轻度代谢性高草酸尿症患者，高蛋白膳食会增加尿中草酸盐含量，而草酸盐是肾结石形成的促进剂，因此动物蛋白膳食摄入量高可能有助于敏感人群肾结石的形成。有学者曾经比较动物蛋白和植物蛋白来源的膳食对肾结石形成的影响，发现Tiselius指数没有差异，Tiselius指数常用来监测草酸钙结石形成的风险。

总之，虽然一些研究表明摄入高动物蛋白可能增加肾结石的风险，尤其对于敏感人群，但至今尚无明确结论。此外，目前也尚不清楚不同蛋白质来源之间对肾结石的形成是否存在差异。

蛋白质摄入和心血管疾病的关系很复杂。啮齿类动物实验表明动物性蛋白质相比植物性蛋白含更多胆固醇，容易导致粥样硬化。然而这种作用并未在其他种属中发现如猪和人类，并且并未发现令人信服的致病机制。美国Nurses Health Study研究对80 082名34～59岁的妇女进行了14年的追踪，蛋白质摄入和缺血性心脏病之间呈现中度负相关。虽然目前蛋白质摄入和心血管疾病的关系还不清楚，但是蛋白质对升高的血压有保护作用。血压升高是冠心病和中风的主要危险因素，来自不同国家的横断面调查以及Meta分析发现蛋白质摄入和血压成负相关，而队列研究却发现蛋白质摄入和血压升高或者高血压的关系并不确定。

Elliott等认为不能过度解读上述研究的结果，上述研究设计初衷并非研究膳食和血压的关系，因此研究方案和分析存在显著差异。此外，缺乏能量摄入的控制是一个重要的偏倚来源。高血压跟超重有关，因此对超重人群往往低估了能量的摄入，就可能得到蛋白和血压负相关的错误结论。

虽然横断面研究显示增加蛋白摄入对血压的有益作用，但是Elliott等提出的质疑也是合理的，因为和高血压高度相关的一些营养素干扰并没有得到校正。2010年一篇研究蛋白质与血压的系统综述表明，蛋白质对血压的有益作用较小。2012年蛋白质与血压随机对照实验的Meta分析表明，与碳水化合物相比，增加膳食蛋白质摄入能降低血压，且动物蛋白和植物蛋白之间没有差异，该研究纳入的蛋白质补充的随机对照实验中，蛋白质补充量在20～60g/d之间；同时Meta结果表明，膳食中部分碳水化合物被蛋白质替代时，有益于预防和控制高血压，纳入的研究中干预组蛋白质供能比平均为27%。

总之，增加蛋白质摄入似乎对血压并无不利。目前并无蛋白质过量对心血管疾病的确凿证据。蛋白质和血压的关系还需要更多随机对照实验的数据，并区分不同来源蛋白质对血压的影响。

鉴于目前蛋白质摄入过量与机体健康的研究结论不一致，对于健康成人来说，WHO认为两倍推荐摄入量是一个比较安全的上限，尽管一些人群在摄入3～4倍蛋白质推荐摄入量时并没有出现有害的症状，但是不建议人们长期过高的摄入蛋白质。