脂肪體重指數(shù)和去脂體重指數(shù)與肥胖相關(guān)研究與進(jìn)展

金 夢，金立民，王多友，陳 適

(1.吉林大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，吉林 長春130021；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130021；3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 內(nèi)分泌科，北京100730)

*通訊作者

脂肪體重指數(shù)和去脂體重指數(shù)與肥胖相關(guān)研究與進(jìn)展

金 夢1，金立民2，王多友2，陳 適3*

(1.吉林大學(xué)臨床醫(yī)學(xué)院，吉林 長春130021；2.吉林大學(xué)第一醫(yī)院 麻醉科，吉林 長春130021；3.中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 內(nèi)分泌科，北京100730)

隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人們生活方式、飲食結(jié)構(gòu)的改變，超重和肥胖已經(jīng)成為全球重要的公共健康問題[1-2]。根據(jù)WHO的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]，約有17%的亞洲人為肥胖。肥胖也與許多慢性疾病息息相關(guān)[2-4]，是公認(rèn)的糖尿病等代謝相關(guān)疾病和心腦血管疾病等重要危險因素，并可增加死亡風(fēng)險。

目前臨床上多用體重指數(shù)(Body Mass Index,BMI)、腰圍(Waist Circumferance,WC)、腰臀比(Waist-to-Hip Ratio,WHR)等人體測量學(xué)指標(biāo)來預(yù)測和診斷肥胖相關(guān)疾病，因為傳統(tǒng)測量指標(biāo)的局限性，近年來新的人體測量學(xué)指標(biāo)，如脂肪體重指數(shù)(fat mass index,FMI)、去脂體重指數(shù)(fat-free mass index,FFMI)等應(yīng)運而生。本文就FMI和FFMI與超重和肥胖的關(guān)系的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 肥胖的傳統(tǒng)定義和診斷標(biāo)準(zhǔn)

傳統(tǒng)上，因為BMI便于測量并且與肥胖及其相關(guān)疾病的相關(guān)性好，通常利用BMI值來界定是否超重或者評估群體風(fēng)險[5]。但是每個國家根據(jù)本國人口具體情況，采用不同的BMI值作為衡量肥胖的標(biāo)準(zhǔn)，如世界衛(wèi)生組織(WHO)和美國國立衛(wèi)生研究院對肥胖的定義是BMI>30 kg/m2[6]，而中國則定義為BMI>28 kg/m2[7]者即為肥胖。但是部分關(guān)于不同群體的研究指出只根據(jù)BMI推測或診斷肥胖會產(chǎn)生偏移[8,9]。因BMI值是一個粗測值，只考慮到身高這一個體型因素的影響，而沒有考慮到體內(nèi)脂肪的真正分布情況而受到質(zhì)疑[9]。為了消除脂肪分布對肥胖診斷的影響，有學(xué)者在制定代謝綜合征的診斷標(biāo)準(zhǔn)時提出利用腰圍定義腹型肥胖[10]，并認(rèn)為肥胖的診斷不再只相對身高下體重超出一定范圍即為肥胖，而是強(qiáng)調(diào)過量的脂肪堆積，并且更關(guān)注于脂肪所分布的部位。分布位置不同可能會對人體的健康狀態(tài)和疾病的發(fā)生產(chǎn)生不同的影響[11]，所以身體脂肪含量及其分布的測定則顯得尤為重要。

2 脂肪體重(指數(shù))和去脂體重(指數(shù))的定義及優(yōu)勢

體重包含了脂肪體重(Fat Mass,FM)和去脂體重(Fat-Free Mass，F(xiàn)FM)兩部分，人體中脂肪組織的含量被稱為脂肪體重；去脂體重則是人體中非脂肪組織的含量，主要由骨骼肌、內(nèi)臟組織、總體水量和骨組織等構(gòu)成。VanItallie等[12]首次提出了脂肪體重指數(shù)(fat mass index,FMI;FM/height2)和去脂體重指數(shù)(fat-free mass index,FFMI;FFM/height2)，將(F)FMI定義為(去脂)脂肪體重公斤數(shù)除以身高米數(shù)平方得出的數(shù)字，可見FMI和FFMI可組成BMI。

與BMI、腰圍等測量指標(biāo)相比，任何體重上的變化可以通過FM和FFM的變化展現(xiàn)出來，這也會對疾病風(fēng)險產(chǎn)生顯著不同的影響。 首先，F(xiàn)MI和FFMI既反映了脂肪分布情況，也消除了身高相關(guān)的體脂率的差異[12]。其次，F(xiàn)MI和FFMI可以獨立測量體脂，因此與BMI、BF%和WHR相比，將FMI和FFMI二者結(jié)合使用可以作為衡量肥胖的指標(biāo)，并且能夠提供更有意義的關(guān)于特定人群的身體成分參考值信息[13-16]。再次，與BMI和BF%相比，F(xiàn)MI和FFMI對身體脂肪和去脂組織的變化有高度敏感性，這使得二者在評估人體生理、營養(yǎng)狀況以及能源儲備端點方面有很大潛能[17]。最后，F(xiàn)MI在判斷超重或肥胖時也無需考慮特定人群(如運動員或肌萎性肥胖者等)，同時，F(xiàn)MI可以鑒別出BMI升高但是FM不高的個體，也可以鑒別出BMI正常但是因FM升高而存在潛在患病風(fēng)險的個體[14,17]。BMI相同而身體成分不同者可導(dǎo)致其對肥胖、代謝等疾病的易感性存在相當(dāng)大的差異。

3 人體成分的測量方法

由于FM和FFM的較為復(fù)雜的數(shù)據(jù)獲得方法限制了二者的使用[18]。FFMI及FMI的計算需要人體成分的測量，具體測量方法如下所述。

人的機(jī)體是由骨骼、肌肉、脂肪和水分等不同成分組成，不同性別和年齡者機(jī)體各組成部分含量是不相同的。而機(jī)體成分與相關(guān)疾病的發(fā)生、發(fā)展密切相關(guān)，因此身體成分的準(zhǔn)確測定顯得十分必要。人體測量學(xué)指標(biāo)可較好地間接反映體內(nèi)脂肪含量和分布，近年來，越來越多的研究開始利用核磁共振(Magnetic Resonance Imaging,MRI)、雙能X線吸收法(Dual Energy X-ray Absorptiometry,DEXA/DXA)和生物電阻抗法(Bioelectrical Impedance Analysis,BIA)等進(jìn)行人體成分的測量[24]。

3.1 雙能X線吸收法 雙能X線吸收法是指利用兩種不同能量的X線束穿過人體不同組織后的衰減和吸收的程度不同，再經(jīng)計算機(jī)處理后得到人體骨、脂肪等成分的含量。

DEXA過去主要用于骨和礦物質(zhì)含量的測定，但近10年來越來越多的研究開始利用DEXA對脂肪含量及其分布做出定量評價。DEXA法有很好的可靠性、有效性和可重復(fù)性，但是DEXA法技術(shù)復(fù)雜、價格較貴，并不適用于大范圍開展，尤其是在大樣本量調(diào)查研究時[25]。

3.2 生物電阻抗法 生物電阻抗法進(jìn)行人體成分測量是Lukaski等[27]在1985年由提出的，它是利用人體脂肪組織和去脂組織等不同成分的導(dǎo)電性差異，根據(jù)預(yù)測方程，結(jié)合性別、年齡、身高和體重等數(shù)據(jù)，通過測量人體的電阻值以間接獲得人體各成分的含量，還可用以評估人體營養(yǎng)狀態(tài)。

上述方法中目前BIA在臨床實踐和流行病學(xué)調(diào)查研究中應(yīng)用較為廣泛。其特點[25,27]是價格便宜、操作相對簡單、快速且無創(chuàng)，并且可重復(fù)性好，所得結(jié)果可靠性高，Sillanpaa等[25]研究證實利用BIA法測得的身體成分各項數(shù)值與DEXA法所得結(jié)果相關(guān)系數(shù)接近于0.99。但BIA法在測定FM和FFM時存在一定的局限性，最主要的是不同人群人體成分的預(yù)測方程的標(biāo)準(zhǔn)尚未達(dá)成統(tǒng)一，這可能造成不同研究結(jié)果的差異，從而產(chǎn)生偏移。

4 FMI和FFMI診斷肥胖標(biāo)準(zhǔn)

目前FFMI與FMI的正常參考范圍尚未明確，Kyle等[13]最先通過研究提出FFMI的下限男性應(yīng)大于16.5，女性應(yīng)大于14；由于FFMI反映人體肌肉、骨骼等“健康”成分，所以FFMI沒有上限，通常認(rèn)為越高越好。與此不同的是，Coin等[19]基于1866例意大利健康成人的多中心回顧性研究對FFMI的上限做出了界定，并且提出不同性別的年齡特異性參考值范圍。Kim等[17]也對Kyle的說法提出質(zhì)疑，認(rèn)為FFMI過高同樣會引起不同類型的肥胖，通過對18-89歲的韓國成年人的橫斷面研究，認(rèn)定韓國成年男性和女性FFMI參考值分別為16.3-22.3 kg/m2和13.3-17.8 kg/m2；而FMI參考值分別為1.8-8.7 kg/m2和3.9-11.6 kg/m2。我國的一項針對成年人的研究得出的FMI和FFMI的參考值范圍與Kim等研究結(jié)果相仿[29]。

由于FMI和FFMI在不同人群及預(yù)測肥胖的分界值不同，目前尚沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，且存在性別差異，故其在診斷肥胖上的標(biāo)準(zhǔn)也各不相同。Strugnell等[20]提出了澳大利亞白種人的肥胖FMI分界值是男性>8.2 kg/m2，女性>11.8 kg/m2。西亞的一項關(guān)于成年男性的研究提出了與上一研究相似的男性群體的分界值，并認(rèn)為FMI是最佳肥胖預(yù)測因子，因FMI的靈敏度和特異性更高，未來可能代替BMI成為診斷肥胖的良好指標(biāo)[21]。與上述研究不同的是，一項關(guān)于墨西哥裔美國人的研究提出的FMI分界值略小，具體為男性>7.3 kg/m2，女性>9.0 kg/m2[22]。印度的一項研究指出FMI>6.6 kg/m2作為肥胖的判定標(biāo)準(zhǔn)，無性別區(qū)分[23]。

我國尚未制定關(guān)于國人的FMI和FFMI的參考范圍，需要進(jìn)一步的臨床研究數(shù)據(jù)，以更好地界定肥胖和肥胖的亞型以針對性地進(jìn)行防治。可見未來需要更多關(guān)于不同種族群體特異性參考值的研究。

5 FMI和FFMI的影響因素

5.1 性別 絕大部分研究[17,20,29]肯定了FMI和FFMI存在性別差異，結(jié)論為女性的平均FFMI要低于男性，而平均FMI要遠(yuǎn)高于男性。這歸因于男性和女性的人體成分組成不同，男性肌肉通常比女性更為發(fā)達(dá)，而且二者脂肪分布和脂肪堆積方式存在差異。因此在采用FMI和FFMI判定肥胖的時候，應(yīng)考慮男、女性的生理差異。

5.2 年齡 FMI和FFMI與年齡的變化同樣密不可分。Strugnell等[20]對8582例年齡在25-91歲澳大利亞白種人的身體成分測量比較的橫斷面研究中指出，在男性和女性中，年齡與FMI呈曲線關(guān)系，即隨著年齡的增長，F(xiàn)MI逐漸增加達(dá)峰值后下降。對于FFMI，在女性中隨年齡的增長呈線性下降，而在男性中與年齡無顯著相關(guān)。與此不同的是，Kim等[17]提出隨著年齡的增長，無論男性和女性，韓國成年人的FMI值在逐漸增加，而FFMI在逐漸減少。Coin等[19]肯定了Kim等對FMI與年齡間變化趨勢的闡述，但認(rèn)為FFMI沒有明顯變化。Zheng等[29]提出中國成年女性的FMI隨年齡的增長在不斷增加，中國成年人的FFMI和成年男性的FMI和FFMI都與年齡呈曲線關(guān)系。這可能因研究所選取的研究對象的年齡范圍不同，老年人群樣本量較少從而無法觀察到完整的FMI和FFMI隨年齡增長的變化趨勢。

5.3 地區(qū)和種族 從上文中提到的不同地區(qū)的研究可見，F(xiàn)MI和FFMI的正常參考值范 圍和界定肥胖的分界值在不同種族人群中存在較大爭議。Hull等[30]對來自四個不同種族(白種人、非裔美國人、西班牙裔及伊斯蘭裔和亞裔)的1339名年齡在18-110歲成人的研究，肯定了FFMI值存在顯著的種族差異(在西班牙裔中最高，在亞裔中最低)，并且提出年齡和FFMI呈曲線關(guān)系。原因主要在于不同種族的人群體型不同，在相同高度下，亞洲人的骨骼、肌肉和結(jié)締組織的含量較歐美人少而致體型較小。不同地區(qū)人群的生活方式的差異也可能影響研究結(jié)果。

5.4 測量方法和統(tǒng)計學(xué)方法 不同研究[15,19,30]采用的人體成分測量方式并不統(tǒng)一，即使在相同的測量方式下，選用的儀器、設(shè)備和分析軟件的不同可能會導(dǎo)致人體成分測量結(jié)果的差異。而且，在統(tǒng)計分析時不同研究所對研究對象的納入標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)計學(xué)處理方面存在差別。這些都可能造成研究得到的FMI和FFMI的范圍不同。

6 FMI和FFMI臨床應(yīng)用以及與其他疾病關(guān)系的研究進(jìn)展

國內(nèi)的幾項針對不同地區(qū)的健康體檢者的研究提出FMI和FFMI都與代謝綜合征(MetaboIic Syndrome,MS)風(fēng)險增加獨立相關(guān)[14,31,32]。Liu等[14]首次提出中國健康人群中FMI預(yù)測MS的最佳分界值，男性和女性分別是7.00 kg/m2和7.90 kg/m2。研究同時指出，與體脂率相比，F(xiàn)MI是預(yù)測MS更好地篩查工具。

與BMI相比，身體成分更可能是健康和預(yù)后的決定因素，隨著年齡的增長，機(jī)體組成發(fā)生生理變化，包括FFM的減少的FM的相對或?qū)嶋H增加。一項前瞻性研究分析來自英國生物樣本庫中年齡在45-69歲的中老年人后提出FFM降低是功能障礙的獨立危險因素，可降低生活質(zhì)量，增加老年人的死亡率[15]。另一項針對年齡在65歲以上的老年人的研究同樣指出，不論性別或原發(fā)疾病如何，F(xiàn)FMI的下降增加老年人的死亡風(fēng)險，而BMI和FMI變化對死亡率沒有影響[33]。因此，F(xiàn)FMI可以早期識別肌肉減少并采取應(yīng)對措施，可能降低由肌肉減少而導(dǎo)致的相關(guān)疾病的發(fā)病率和死亡率。此外，Clark等[34]提出在慢性疾病患者[如慢性阻塞性肺病(COPD)、慢性心力衰竭(CHF)或癌癥患者]中，發(fā)病率和死亡率增加與FFM的降低相關(guān)，而與體重?zé)o關(guān)。所以，在老年人和慢性病患者的未來臨床管理和流行病學(xué)研究中評估FFM和FFMI是很有必要的，探究預(yù)防FFMI的降低能否改善生存率。

雖然關(guān)于哪種指標(biāo)可以作為預(yù)測肥胖相關(guān)疾病的最佳指標(biāo)尚存爭議、說法不一，但是現(xiàn)有研究肯定了FMI和FFMI在判定肥胖及相關(guān)疾病的前景和價值，二者可以反應(yīng)機(jī)體成分，而體內(nèi)脂肪等分布情況影響疾病的發(fā)生和預(yù)后。而且，F(xiàn)MI和FFMI可能在未來取代BMI等成為超重及肥胖的有效篩查指標(biāo)。然而，國內(nèi)尤其缺乏多中心大樣本量研究來確定FMI、FFMI在不同性別、年齡、地區(qū)和民族的人群診斷肥胖的最佳分界值。未來還可開展更多的研究將FMI和FFMI與傳統(tǒng)測量指標(biāo)進(jìn)行比較，以更好的確定篩查疾病的敏感指標(biāo)。將FMI和FFMI等指標(biāo)結(jié)合應(yīng)用可能達(dá)到更好的效果，可開展更多研究以探索FMI和FFMI在不同領(lǐng)域的潛能。同時，絕大多數(shù)國內(nèi)外研究為橫斷面研究，無法推斷因果關(guān)系。需要進(jìn)一步的前瞻研究來闡明FMI和FFMI值與疾病的發(fā)病率和死亡率之間的關(guān)系，以幫助人們通過篩查早期預(yù)防和發(fā)現(xiàn)相關(guān)疾病，從而改善其預(yù)后。這些尚存的問題都有待通過未來的研究加以明確。

[1]Ng M,Fleming T,Robinson M,et al.Global,regional,and national prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980-2013:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013[J].Lancet,2014,384(9945):766.

[2]Ogden C L,Carroll M D,Flegal K M.Prevalence of obesity in the United States[J].Jama,2014,312(2):189.

[3]James W P T.WHO recognition of the global obesity epidemic[J].International Journal of Obesity,2008,32 (Suppl 7):S120.

[4]Kodama S,Horikawa C,Fujihara K,et al.Comparisons of the strength of associations with future type 2 diabetes risk among anthropometric obesity indicators,including waist-to-height ratio:a meta-analysis[J].American Journal of Epidemiology,2012,176(11):959.

[5]Yang F Y,Wahlqvist M L,Lee M S.Body mass index (BMI) as a major factor in the incidence of the metabolic syndrome and its constituents in unaffected Taiwanese from 1998 to 2002[J].Asia Pacific Journal of Clinical Nutrition,2008,17(2):339.

[6]Clinical Guidelines on the Identification,Evaluation,and Treatment of Overweight and Obesity in Adults-The Evidence Report.National Institutes of Health[J].American Journal of Clinical Nutrition,1998,68(4):51S.

[7]中華人民共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會.中華人民共和國衛(wèi)生行業(yè)標(biāo)準(zhǔn):成人體重判定(WS/T428-2013)[S].北京.中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2013.

[8]Romerocorral A,Somers V K,Sierrajohnson J,et al.Accuracy of body mass index in diagnosing obesity in the adult general population[J].International Journal of Obesity,2008,32(6):959.

[9]Thibault R,Pichard C.The evaluation of body composition:a useful tool for clinical practice[J].Ann Nutr Metab,2012,60:6.

[10]Alberti K G M M,Eckel R H,Donato K A,et al.Harmonizing the metabolic syndrome:a joint interim statement of the International Diabetes Federation Task Force on Epidemiology and Prevention;National Heart,Lung,and Blood Institute;American Heart Association;World Heart Federation;International A[J].Circulation,2009,120(16):1640.

[11]Sam S,Haffner S,Davidson M H,et al.Relation of abdominal fat depots to systemic markers of inflammation in type 2 diabetes[J].Diabetes care,2009,32(5):932.

[12]VanItallie TB,Yang MU,Heymsfield SB,et al.Height normalized indices of the body’s fat-free mass and fat mass:potentially useful indicators of nutritional status[J].Am J Clin Nutr,1990,52:953.

[13]Kyle UG,Morabia A,Schutz Y,et al.Sedentarism affects body fat mass index and fat-free mass index in adults aged 18 to 98 years[J].Nutrition,2004,20:255.

[14]Liu P,Ma F,Lou H,et al.The utility of fat mass index vs.body mass index and percentage of body fat in the screening of metabolic syndrome[J].Bmc Public Health,2013,13(1):1.

[15]Franssen F M,Rutten E P,Groenen M T,et al.New reference values for body composition by bioelectrical impedance analysis in the general population:results from the UK Biobank[J].Journal of the American Medical Directors Association,2014,15(6):1.

[16]Rao K M,Arlappa N,Radhika M S,et al.Correlation of Fat Mass Index and Fat-Free Mass Index with percentage body fat and their association with hypertension among urban South Indian adult men and women[J].Annals of human biology,2012,39(1):54.

[17]Kim C H,Chung S,Kim H,et al.Norm references of fat-free mass index and fat mass index and subtypes of obesity based on the combined FFMI-%BF indices in the Korean adults aged 18-89 yr[J].Obesity Research & Clinical Practice,2011,2011(5):210.

[18]Sillanp??,E,Cheng SuLin,H?kkinen,K,et al.Body composition in 18- to 88-year-old adults - comparison of multifrequency bioimpedance and dual-energy X-ray absorptiometry[J].Obesity,2014,22(1):101.

[19]Coin A,Giannini S,Minicuci N,et al.Fat-free mass and fat mass reference values by dual-energy X-ray absorptiometry (DEXA) in a 20-80 year-old Italian population[J].Clinical Nutrition,2008,27(1):87.

[20]Strugnell C,Dunstan D W,Magliano D J.Influence of Age and Gender on Fat Mass,Fat-Free Mass and Skeletal Muscle Mass Among Australian Adults:The Australian Diabetes,Obesity and Lifestyle Study (AusDiab)[J].The journal of nutrition,health & aging,2014,18(5):540.

[21]Abulmeaty M,Almajwal A,Hassan H.New cutoff values of fat mass index,fat free mass index and percent body fat in overweight and obese men living in Riyadh,SA[J].International Journal of Diabetes in Developing Countries,2016:1-9.

[22]Peltz G,Aguirre M T,Sanderson M,et al.The role of fat mass index in determining obesity[J].American Journal of Human Biology,2010,22(5):639.

[23]Rao K M,Arlappa N,Radhika M S,et al.Correlation of Fat Mass Index and Fat-Free Mass Index with percentage body fat and their association with hypertension among urban South Indian adult men and women.[J].Annals of Human Biology,2012,39(1):54.

[24]Lee S Y,Gallagher D.Assessment methods in human body composition.[J].Current Opinion in Clinical Nutrition & Metabolic Care,2008,11(5):566.

[25]Elina Sillanpaa,Sulin,Cheng,Keijo,Hakkinen,et a.Body composition in 18- to 88-year-old adults—comparison of multifrequency bioimpedance and dual-energy X-ray absorptiometry[J].Obesity,2014,22(1):101.

[26]Lukaski H C,Johnson P E,Bolonchuk W W,et al.Assessment of fat-free mass using bioelectrical impedance measurements of the human body[J].American Journal of Clinical Nutrition,1985,41(4):810.

[27]Pietil?inen K H,Kaye S,Karmi A,et al.Agreement of bioelectrical impedance with dual-energy X-ray absorptiometry and MRI to estimate changes in body fat,skeletal muscle and visceral fat during a 12-month weight loss intervention[J].British Journal of Nutrition,2013,109(10):1910.

[28]So W Y,Swearingin B,Crooms B,et al.Body composition measurements determined by air displacement plethysmography and eight-polar bioelectrical impedance analysis are equivalent in African American college students[J].Healthmed,2012,6(6):1896.

[29]鄭延松，盧艷慧，舒 畫，等.中國成人去脂體重指數(shù)與脂肪體重指數(shù)分析[C].全國健康管理,2011.

[30]Hull H R,Thornton J,Wang J,et al.Fat-free mass index:changes and race/ethnic differences in adulthood[J].International Journal of Obesity,2011,35(1):121.

[31]Wang J,Rennie K L,Gu W,et al.Independent associations of body-size adjusted fat mass and fat-free mass with the metabolic syndrome in Chinese[J].Annals of Human Biology,2009,36(1):110.

[32]張冠榮,麥韻屏,吳彩萍,等.廣州地區(qū)成年人脂肪組織指數(shù)與代謝綜合征的相關(guān)性及預(yù)測價值分析[J].中山大學(xué)學(xué)報(醫(yī)學(xué)科學(xué)版),2015,36(3):472.

[33]Graf C,Karsegard V L,Spoerri A,et al.SUN-PP115:Loss of Fat-Free Mass Index has Substantial Impact on Mortality Risk for Subjects > 65 Years[J].Clinical Nutrition,2015,34:S66.

[34]Clark AL,Anker SD.Body mass,chronic heart failure,surgery and survival[J].J Heart Lung Transplant,2010,29:261.

1007-4287(2017)03-0542-04

2016-11-19)