日常膳食鋅攝入水平與絕經(jīng)后女性骨密度之間的關(guān)系：一項(xiàng)基于DRYAD數(shù)據(jù)庫(kù)的二次分析

倪佳 王芳 王皓

1.鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院生殖醫(yī)學(xué)中心，河南 洛陽(yáng) 471000 2.鄭州大學(xué)附屬洛陽(yáng)中心醫(yī)院心內(nèi)科，河南 洛陽(yáng) 471000

股骨頸骨折被稱為“人生中最后一次骨折”，嚴(yán)重威脅人類(lèi)健康。中老年人群跌倒后容易骨折，主要是由于骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis，OP)所致。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有2億人罹患OP，每年骨質(zhì)疏松性骨折約有900萬(wàn)例次，骨折后自主生活能力的喪失，為家庭、社會(huì)帶來(lái)沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)[1]。骨質(zhì)疏松癥早期是一種可以預(yù)防和治療的疾病，但很多患者直到發(fā)生骨折時(shí)才被診斷出患有骨質(zhì)疏松[2]。女性在絕經(jīng)后，雌激素水平迅速下降，骨質(zhì)顯著流失，對(duì)老年女性積極展開(kāi)營(yíng)養(yǎng)支持，做好OP預(yù)防工作具有重要意義[3-4]。鋅元素是細(xì)胞內(nèi)最豐富的微量元素，其不僅是體內(nèi)200多種酶和活性蛋白質(zhì)的激活因子，發(fā)揮調(diào)節(jié)酶的催化、促進(jìn)蛋白質(zhì)之間相互作用、調(diào)節(jié)基因表達(dá)等作用，其在骨骼生長(zhǎng)、發(fā)育和穩(wěn)態(tài)維持中也發(fā)揮著重要作用[5-6]。人體鋅缺乏常常伴隨多種骨骼狀態(tài)異常[7-11]。目前，關(guān)于鋅元素與骨密度的關(guān)系的研究主要集中在兒童中，暫無(wú)在絕經(jīng)后女性人群中的研究報(bào)道。因此，本文擬通過(guò)對(duì)DRYAD上的一項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析，探索日常膳食鋅攝入量與絕經(jīng)后女性骨密度之間的關(guān)系。

1 研究對(duì)象和方法

1.1 數(shù)據(jù)來(lái)源

本研究中使用的數(shù)據(jù)來(lái)自開(kāi)放存取數(shù)據(jù)庫(kù)DRYAD網(wǎng)站(https://DATADRYAD.org/)，該網(wǎng)站允許用戶免費(fèi)下載原始數(shù)據(jù)，并提供適當(dāng)?shù)囊?Dryad數(shù)據(jù)包：https://doi.org/10.5061/dryad.36k08)[12]。

1.2 研究對(duì)象

原文報(bào)告的研究中，它是一項(xiàng)前瞻性隊(duì)列研究，以探討飲食模式、身體肌肉含量、脂肪含量等因素與絕經(jīng)后女性骨密度之間的關(guān)系[12]。原文作者在哈爾濱市紅旗社區(qū)衛(wèi)生院根據(jù)入排標(biāo)準(zhǔn)共收錄了373名志愿者。入選標(biāo)準(zhǔn)：(1)絕經(jīng)后女性，對(duì)絕經(jīng)的定義為停經(jīng)至少一年：(2)50～65歲；(3)居住在哈爾濱至少5年。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)鈣代謝或鈣吸收障礙者；(2)骨骼障礙；(3)有胃腸道疾病、冠心病、中風(fēng)、糖尿病、癌癥、甲狀腺或甲狀旁腺疾病、慢性肝病或慢性腎??；(4)既往有卵巢手術(shù)、絕經(jīng)前子宮切除術(shù)、胃切除術(shù)和甲狀腺切除術(shù)；(5)使用雌激素或服用藥物一個(gè)月或更長(zhǎng)時(shí)間；(6)可能發(fā)生居住地遷移的流動(dòng)人口。最終，有282名女性被納入研究。該研究方案經(jīng)國(guó)家營(yíng)養(yǎng)與食品安全研究所中國(guó)疾病預(yù)防控制中心倫理審查委員會(huì)[12]。原文[12]隨訪了兩年，本研究?jī)H使用基線數(shù)據(jù)對(duì)日常膳食鋅攝入量與絕經(jīng)后女性骨密度之間的關(guān)系進(jìn)行二次分析。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

數(shù)據(jù)分析采用EmpowerStats與R軟件。計(jì)量資料根據(jù)是否符合正態(tài)分布，采用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差或中位數(shù)(M)[四分位數(shù)間距(P25～P75)]表示，符合正態(tài)分布的計(jì)量資料組間比較采用One-Way Anova檢驗(yàn)，不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料組間比較采用Kruskal-Wallis秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以率表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)，對(duì)于頻數(shù)低于10的計(jì)數(shù)資料，組間比較采用Fisher精確概率法。每日鋅攝入量與骨密度之間的線性關(guān)系和95%置信區(qū)間(95%confidence interval，95%CI)采用線性回歸模型計(jì)算。同時(shí)將每日鋅攝入量三等分組，并進(jìn)行趨勢(shì)性檢驗(yàn)，驗(yàn)證結(jié)果穩(wěn)定性。使用廣義加性模型評(píng)估每日鋅攝入量與骨密度之間的非線性關(guān)系，并擬合出曲線關(guān)系圖，并進(jìn)一步使用兩分段線性回歸模型，探索可能的飽和效應(yīng)或閾值效應(yīng)。

2 結(jié)果

2.1 受試者一般臨床資料對(duì)比

一共有282名受試者納入最后分析，一般臨床資料情況見(jiàn)表1。每日鈣攝入量在每組間存在差異(P<0.001)，而且鈣攝入量和每日鋅攝入量呈正相關(guān)。年齡、絕經(jīng)年限、收縮壓、舒張壓、肌肉含量、脂肪含量、骨密度、絕經(jīng)后體重變化、吸煙、飲酒、飲茶、BMI等在3組間均無(wú)明顯差異。

2.2 每日膳食鋅攝入量與骨密度之間的關(guān)系

表2展示了每日膳食鋅攝入量與骨密度之間的關(guān)系的效應(yīng)量β值和95%CI。其中，在計(jì)算效應(yīng)量β值時(shí)，由于骨密度單位為g/cm2，數(shù)值取值均小于1，為更好顯示β情況，將骨密度數(shù)據(jù)放大1 000倍，即單位變?yōu)閙g/cm2。從表2中可以看出，無(wú)論將每日膳食鋅攝入量作為連續(xù)變量、分類(lèi)變量或是等級(jí)變量，在各校正模型中，其與髖骨骨密度間均未見(jiàn)明顯直線關(guān)系。進(jìn)一步探索非線性關(guān)系。以每日鋅攝入量為自變量，以髖骨骨密度為因變量進(jìn)行平滑曲線擬合。從圖1中可觀察到，每日膳食鋅攝入量與髖骨骨密度之間可能存在非線性關(guān)系。下一步進(jìn)一步在拐點(diǎn)兩側(cè)建立模型，進(jìn)一步驗(yàn)證是否存在曲線閾值關(guān)系并量化。結(jié)果顯示，在調(diào)整潛在混雜因素(如年齡、每日鈣攝入量)后，每日膳食鋅攝入量和髖骨骨密度存在閾值關(guān)系關(guān)系(圖1)。當(dāng)每日攝入鋅超過(guò)32.9 mg時(shí)，每日鋅攝入量每增加1 mg，髖骨骨密度增加4.87 mg/cm2(P<0.05)。見(jiàn)表3。

3 討論

本文通過(guò)對(duì)一項(xiàng)已發(fā)表的DRYAD數(shù)據(jù)進(jìn)行二次分析發(fā)現(xiàn)，在調(diào)整潛在混雜因素后，每日膳食鋅攝入量和絕經(jīng)后女性髖骨骨密度存在閾值關(guān)系。當(dāng)每日膳食攝入鋅超過(guò)32.9 mg時(shí)，鋅攝入量每增加1 mg，髖骨骨密度增加4.87 mg/cm2(P<0.05)。據(jù)筆者所知，既往暫無(wú)對(duì)每日膳食鋅攝入量與絕經(jīng)后女性骨密度之間非線性關(guān)系的報(bào)道。

表1 受試者一般臨床特征描述Table 1 General clinical characteristics of the subjects

表2 線性回歸模型分析每日膳食鋅攝入量與髖骨骨密度之間的關(guān)系Table 2 Analysis of the relationship between daily dietary zinc intake and hip bone mineral density by a linear regression model

圖1 每日膳食鋅攝入量與髖骨骨密度之間曲線擬合圖Fig.1 Curve fit between daily dietary zinc intake and hip bone mineral density

表3 每日膳食鋅攝入量與骨密度之間的閾值關(guān)系

鋅元素是骨代謝過(guò)程中多種關(guān)鍵酶的主要輔助因子，在骨骼的生長(zhǎng)發(fā)育中具有重要作用。在絕經(jīng)后女性中，營(yíng)養(yǎng)對(duì)骨質(zhì)流失率起著關(guān)鍵作用。導(dǎo)致老年人骨質(zhì)流失的一個(gè)因素可能是亞臨床鋅缺乏，這是由于飲食中微量營(yíng)養(yǎng)素的攝入減少和吸收減少所致[13-14]。Lowe等[13]研究表明，血清中鋅的含量在調(diào)節(jié)骨骼沉積和吸收方面起著重要作用。Kalita等[1]則研究發(fā)現(xiàn)，鋅缺乏可以通過(guò)抑制骨骼生長(zhǎng)和增加骨吸收進(jìn)而增加骨質(zhì)疏松發(fā)展的風(fēng)險(xiǎn)。Strause等[3]在一項(xiàng)為期2年、雙盲、安慰劑對(duì)照試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，補(bǔ)充鈣的健康老年絕經(jīng)后婦女的骨丟失可以通過(guò)同時(shí)增加鋅、錳、銅等微量礦物質(zhì)的攝入而進(jìn)一步阻止。

綜上所述，對(duì)于絕經(jīng)后女性，在校正年齡、每日鈣攝入量后，每日膳食鋅攝入量與骨密度呈正相關(guān)。對(duì)該非線性關(guān)系的探索和細(xì)化量化，能夠?qū)窈蠼^經(jīng)后女性預(yù)防OP的營(yíng)養(yǎng)支持與補(bǔ)充提供依據(jù)和指導(dǎo)。本文納入分析的研究對(duì)象均為絕經(jīng)后女性，因此該結(jié)論是否適用于其他年齡段人群以及男性，仍有待更多研究進(jìn)一步分析和驗(yàn)證。