超重或肥胖兒童維生素D水平與靜息代謝率的相關(guān)性分析

劉曉靜 潘道香 王佩琪 朱玉林 王亞亭

近年來，中國兒童肥胖率快速上升，已經(jīng)成為日趨嚴重的公共衛(wèi)生問題[1]。當機體的能量平衡被打破(能量攝入超過能量消耗)，脂肪組織在體內(nèi)囤積，肥胖就會逐漸形成。靜息代謝率(resting metabolic rate, RMR)用于維持機體安靜、空腹狀態(tài)下的生理過程，是每日總能量消耗的最主要部分，占60%～70%，低靜息代謝率被認為是肥胖形成的主要原因之一[2]。大量流行病學研究[3]證實，肥胖與維生素D缺乏密切相關(guān)，但兩者的因果關(guān)系仍存爭議。最近成年人的研究[4-5]提示，血清維生素D水平與靜息代謝率正相關(guān)，且維生素D水平是靜息代謝率的獨立預測因子；但到目前為止，兩者之間關(guān)系在兒童中研究很少，且國內(nèi)外普遍認為肥胖兒童需補充相對于正常體質(zhì)量兒童2～3倍劑量的維生素D以改善維生素D缺乏狀態(tài)[6]。因此，研究維生素D與靜息代謝率的關(guān)聯(lián)性對于探討維生素D缺乏是否是肥胖的原因，對維生素D缺乏肥胖兒童進行維生素D補充是否會對機體能量平衡產(chǎn)生影響具有重要意義。本研究旨在通過分析超重或肥胖兒童血清維生素D水平與靜息代謝率的相關(guān)性，進一步探討維生素D缺乏與肥胖的關(guān)系?，F(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 采用橫斷面研究的方法，選取2017年6月至2018年8月在安徽醫(yī)科大學第一附屬醫(yī)院就診的超重或肥胖患兒67例作為超重或肥胖組，同期于我院體檢中心或兒保門診就診的體質(zhì)量正常兒童83例作為對照組。兩組按性別再進一步分為男生組和女生組。超重或肥胖組年齡7.25～14.92歲，平均(12.03±2.15)歲；其中男性39例，平均年齡(11.57±2.04)歲；女性28例，平均年齡(12.68±2.16)歲。對照組年齡7.17～14.92歲，平均(11.60±2.00)歲；男性40例，平均年齡(11.13±2.27)歲；女性43例，平均年齡(12.03±1.62)歲。所有入組的超重或肥胖兒童均符合中國肥胖問題工作組推薦的中國學齡兒童青少年超重、肥胖篩查體質(zhì)量指數(shù)數(shù)值分類標準[7]。所有研究對象近3個月內(nèi)未補充維生素D，無急性炎癥性疾病、營養(yǎng)不良、甲狀腺疾病、腎上腺疾病、腫瘤性疾病、其他慢性疾病史和長期服藥史。超重或肥胖組和對照組一般資料比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)，有可比性。本研究通過我院倫理委員會審批，所有研究對象均簽署知情同意書。

1.2 方法

1.2.1 體格測量 清晨、空腹、排尿后，脫鞋襪、著單薄衣物測量身高和體質(zhì)量，由專業(yè)人員統(tǒng)一培訓后完成，所有指標測量3次，取平均值。身高值精確到0.1 cm，體質(zhì)量值精確到0.1 kg，根據(jù)身高、體質(zhì)量計算體質(zhì)量指數(shù)(body mass index, BMI)，BMI標準差積分(body mass index standard deviation scores，BMI SDS)參照2005年中國兒童體格發(fā)育指標[8]，通過LMS方法[9]計算。

1.2.2 血清維生素D水平檢測 清晨、空腹，采集靜脈血2 mL，離心，取上清液，使用總維生素D測定試劑盒(Siemens Healthcare Diagnostics Inc. USA)，利用化學發(fā)光法測定血清總25羥基維生素D[25-hydroxyvitamin D，25(OH)D]水平。

1.2.3 靜息代謝率檢測 環(huán)境安靜，室溫22～24℃，所有研究對象于清晨、空腹(禁食12 h)進入測量室，靜坐休息30 min后，使用美國TF公司的Breezing?間接測熱儀進行測量。用鼻夾夾閉鼻翼，口包住咬嘴，平靜呼吸時測量[10]，根據(jù)Weir公式[11]計算靜息代謝率。所有研究對象均至少預檢測1次，以減少測量誤差。根據(jù)體質(zhì)量、靜息代謝率計算單位體質(zhì)量靜息代謝率(RMR/kg)。單位體質(zhì)量靜息代謝率=靜息代謝率/體質(zhì)量。

2 結(jié)果

2.1 兩組兒童體格測量資料 超重或肥胖組兒童的體質(zhì)量、BMI和BMI SDS均高于對照組(P<0.05)；按性別進行二次分組后比較顯示，男生或女生中超重或肥胖組的體質(zhì)量、BMI和BMI SDS亦都高于相應性別對照組(P<0.05)。見表1。

表1 兩組兒童體格測量資料

注：BMI為體質(zhì)量指數(shù)，BMI SDS為BMI標準差積分

2.2 兩組兒童維生素D水平比較 超重或肥胖組兒童血清25(OH)D水平低于對照組[(15.20±5.37)ng/mL比 (17.43±5.64)ng/mL，t=2.456，P=0.015]。將兩組兒童按性別進行分組分析顯示，男生超重或肥胖者組血清25(OH)D水平低于對照組男生[(15.31±5.58)ng/mL比(18.73±6.86)ng/mL，t=2.431，P=0.017]；而女生超重或肥胖組血清25(OH)D水平稍低于對照組女生[(15.05±5.17)ng/mL比(16.21±3.92)ng/mL]，但差異無統(tǒng)計學意義(t=1.077，P=0.285)。

2.3 兩組兒童靜息代謝率比較 超重或肥胖組與對照組靜息代謝率比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。將兩組兒童按性別進行分組分析顯示，男生超重或肥胖組靜息代謝率高于對照組(P<0.05)，而女生超重或肥胖組靜息代謝率與對照組比較，差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。對單位體質(zhì)量靜息代謝率的分析顯示，無論是總體，還是根據(jù)性別進行分組比較，超重或肥胖組兒童單位體質(zhì)量靜息代謝率均低于對照組(P<0.05)。見表2。

表2 兩組兒童靜息代謝率比較

注：RMR為靜息代謝率，RMR/kg為單位體質(zhì)量靜息代謝率

2.4 維生素D水平與RMR及RMR/kg的相關(guān)性分析 對照組兒童RMR/kg與血清維生素D水平呈正相關(guān)。進一步按性別分組后分析發(fā)現(xiàn)，對照組女生RMR/kg與血清維生素D水平呈正相關(guān);超重或肥胖組兒童RMR/kg與血清維生素D水平無相關(guān)性。見表3。

注：RMR為靜息代謝率；RMR/kg為單位體質(zhì)量靜息代謝率

3 討論

近年來，肥胖和維生素D缺乏一直是研究的熱點，雖然流行病學調(diào)查發(fā)現(xiàn)兩者密切相關(guān)，但是兩者的因果關(guān)系并不清楚。本研究通過觀察超重或肥胖兒童的維生素D水平，進一步驗證超重或肥胖與低維生素D水平的相關(guān)性，探討維生素D缺乏和肥胖之間的關(guān)系。

本研究比較超重或肥胖組和對照組兒童的血清維生素D水平結(jié)果發(fā)現(xiàn)，超重或肥胖兒童血清維生素D水平較正常兒童下降，再次證實了兒童肥胖與維生素D缺乏密切相關(guān)。但超重或肥胖女生相對于對照組女生維生素D水平雖然偏低但并無統(tǒng)計學意義，可能是因為本組研究對象中女生肥胖程度較男生偏低，且對照組兒童維生素D水平亦普遍偏低所致。后者提示維生素D不足或缺乏在學齡期及青春期兒童中的普遍性，值得兒科臨床及保健工作者的高度重視。

通過對兩組兒童RMR/kg的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)不論在男生中還是女生中，超重或肥胖組兒童RMR/kg均顯著低于對照組兒童，與其他研究[12]結(jié)果一致。靜息代謝率受多種因素影響，如年齡、性別、體質(zhì)量及去脂體質(zhì)量(fat free mass, FFM)、激素水平及疾病狀態(tài)等，其中體質(zhì)量，特別是FFM對靜息代謝率影響最大[5]。本研究數(shù)據(jù)顯示，超重或肥胖組男生每日RMR較對照組升高(P<0.05)，而在女生中兩組比較無差異(P>0.05)，可能原因是本研究中超重或肥胖組男生身高較對照組高，導致其FFM亦高所致。因此，通過體質(zhì)量或FFM調(diào)整后的靜息代謝率被認為是更優(yōu)的研究指標而被廣泛使用。

最后通過對超重或肥胖組兒童血清維生素D水平與RMR及RMR/kg的相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在超重或肥胖兒童中，維生素D水平與RMR或RMR/kg均無相關(guān)性，這與在成人中的研究結(jié)果[4]是不一致的。原因可能與兒童處在不斷的生長發(fā)育過程中，且本研究的研究對象主體為青春期兒童，不同發(fā)育階段性激素水平不同對RMR影響不同有關(guān)；而超重或肥胖兒童體內(nèi)維生素D的吸收、分布及代謝均異于體質(zhì)量正常者，且肥胖者組織中維生素D受體信號的下調(diào)亦可通過多種途徑影響機體能量平衡[3]。上述結(jié)果提示，在超重或肥胖兒童中，維生素D缺乏可能并不是RMR/kg下降的主要原因，因此對于維生素D缺乏的肥胖兒童進行維生素D補充可能并不會對機體的靜息代謝率產(chǎn)生顯著的影響。

而對正常體質(zhì)量兒童血清維生素D水平與RMR及RMR/kg進行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)，其RMR/kg與血清維生素D水平呈正相關(guān)，這個效應可能是通過維生素D受體信號通路的直接產(chǎn)熱作用，或影響骨骼肌的量和功能，或調(diào)節(jié)線粒體活性而實現(xiàn)的[5]。進一步按性別分組分析顯示，正常體質(zhì)量女生RMR/kg與血清維生素D水平呈正相關(guān)，而在男生中這種關(guān)聯(lián)性并不存在，提示這種關(guān)聯(lián)性具有性別差異。分析性別差異可能原因如下：①女性和男性在脂肪量和分布上均不相同，女性相對于男性有更高比例的棕色脂肪分布[13]，而維生素D可通過調(diào)節(jié)棕色脂肪細胞分化、解耦連蛋白表達及線粒體功能影響棕色脂肪組織產(chǎn)熱，進而對機體靜息能量消耗產(chǎn)生影響[14-15]。②雌激素可能也在性別差異中起了一定的作用，雌激素可以通過直接作用于脂肪細胞或者通過中樞神經(jīng)系統(tǒng)的間接作用增加脂肪組織代謝活性，易化非戰(zhàn)栗性產(chǎn)熱[16]，而維生素D可通過調(diào)節(jié)雌激素水平及雌激素受體表達影響其功能[17]。這種性別差異需要進一步擴大樣本量進行驗證，另外有必要進行維生素D補充的隨機對照研究，進一步探討維生素D與靜息代謝率的因果關(guān)系。

綜上所述，超重或肥胖兒童血清維生素D水平降低，且機體RMR/kg顯著下降，但是二者并無相關(guān)性，提示維生素D缺乏可能在超重或肥胖兒童RMR/kg下降中并不發(fā)揮主要作用。