絕經(jīng)后女性體質(zhì)量指數(shù)、體成分與骨密度的變化特征及關(guān)系

袁嘉堯 林燕平 林賢燦 林適 黃佳純 馬江濤 楊彬彬 萬雷 黃宏興*

1.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三臨床醫(yī)學(xué)院，廣東 廣州 510006

2.廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院，廣東 廣州 510240

3.河南省洛陽正骨醫(yī)院(河南省骨科醫(yī)院)，河南 鄭州 450046

骨質(zhì)疏松癥(osteoporosis,OP) 是一種高度普遍的疾病，以低骨密度和骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)增加為特征[1]。我國的流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)[2]，50歲和65歲以上女性中骨質(zhì)疏松癥的患病率分別為32.1%和51.6%，已經(jīng)成為影響我國50歲以上絕經(jīng)后女性健康的重要問題。骨質(zhì)疏松癥的影響因素較多，煙酒習(xí)慣、絕經(jīng)年齡等因素已經(jīng)被證明與OP相關(guān)[3-7]；而隨著年齡的增長(zhǎng)，人體內(nèi)主要體成分脂肪、肌肉和骨骼也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化[8]，導(dǎo)致骨質(zhì)減少以及肌肉萎縮等問題，使老年人脆性骨折的風(fēng)險(xiǎn)增加，影響其生活質(zhì)量[9]。絕經(jīng)后女性是骨質(zhì)疏松癥的高發(fā)人群，然而關(guān)于肌肉和脂肪等身體成分對(duì)絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松癥影響的研究相對(duì)較少，其關(guān)系并未闡明。本研究旨在了解絕經(jīng)后女性年齡、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index,BMI)及體成分變化的規(guī)律及其關(guān)系，進(jìn)一步闡明年齡、BMI及體成分對(duì)絕經(jīng)后女性骨質(zhì)疏松情況的影響。

1 資料及方法

1.1 研究對(duì)象

選取2019年12月至2021年1月在廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院門診就診的120名受試者。納入標(biāo)準(zhǔn)：年齡大于45周歲的絕經(jīng)后女性，可配合進(jìn)行基本資料收集、骨密度檢查及體成分分析檢測(cè)。排除標(biāo)準(zhǔn)：有代謝性骨病史，如慢性肝腎衰竭、類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎等疾?。挥屑谞钕俟δ芸哼M(jìn)、甲狀腺功能減退等影響B(tài)MI或體成分的疾病史；接受過甲狀腺激素、糖皮質(zhì)激素、雙膦酸鹽和減肥藥等能夠影響B(tài)MI、骨密度和體成分的藥物治療；在絕經(jīng)前進(jìn)行過卵巢切除術(shù)。經(jīng)過資料收集及篩選，最終有98名受試者符合納入標(biāo)準(zhǔn)，平均年齡(62.21±7.46)歲。本研究已經(jīng)通過廣州中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)的審查及批準(zhǔn)(批件號(hào)2020034)。

1.2 基礎(chǔ)資料收集、骨密度和體成分的測(cè)定

詳細(xì)記錄受試者的年齡以及病史、相關(guān)用藥史，并根據(jù)相關(guān)資料納入及排除受試者；測(cè)量受試者體重和身高并計(jì)算BMI。使用Hologic QDR-apex 3.1型骨密度儀(變異系數(shù)CV值<1.0%)檢測(cè)所有受試者的骨密度及身體成分(包括整體骨礦含量、整體肌肉質(zhì)量和整體脂肪質(zhì)量)；分析得出受試者整體骨密度值及T值。

1.3 分組依據(jù)及情況

參照WHO骨質(zhì)疏松癥標(biāo)準(zhǔn)以及中華醫(yī)學(xué)會(huì)骨質(zhì)疏松及骨礦鹽疾病分會(huì)制定的《原發(fā)性骨質(zhì)疏松癥診療指南(2017年)》[10]將受試者分為骨量正常組(T≥ -1)、骨量減少組(-1

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

2 結(jié)果

2.1 不同年齡和BMI人群的基礎(chǔ)資料、骨密度及體成分的分布情況

如表1所示，各個(gè)年齡組的整體骨密度(P<0.001)及整體骨礦含量(P<0.05)隨年齡增加而下降。如表2所示，各個(gè)BMI組的整體骨礦含量(P<0.05)、整體肌肉質(zhì)量(P<0.001)、整體脂肪質(zhì)量(P<0.001)隨BMI增加而增加，整體骨密度則逐漸下降(P>0.05)。

表1 不同年齡絕經(jīng)后女性的基礎(chǔ)資料、骨密度及體成分的分布情況Table 1 The distribution of basic data, BMD and body composition in different age

表2 絕經(jīng)后女性不同BMI的基礎(chǔ)資料、骨密度及體成分的分布情況Table 2 The distribution of basic data, BMD and body compositionof postmenopausal women with different

2.2 年齡、BMI及體成分與骨質(zhì)疏松程度的關(guān)系

按體成分結(jié)果的三分位數(shù)將數(shù)據(jù)分為低、中、高質(zhì)量三組，根據(jù)各組骨量正常、骨量減少和骨質(zhì)疏松比率進(jìn)行Spearman相關(guān)分析，如表3所示，隨著年齡增加(P=0.005)，骨質(zhì)疏松程度越嚴(yán)重；而隨著BMI(P=0.019)、整體骨礦含量(P<0.001)、肌肉質(zhì)量(P=0.014)和脂肪質(zhì)量(P=0.013)的增加，患骨質(zhì)疏松的程度越輕。見表4。

表3 Spearman相關(guān)分析賦值情況Table 3 Assignment of Spearman rank correlation analysis

表4 年齡、BMI及體成分與骨質(zhì)疏松程度的Spearman相關(guān)分析結(jié)果Table 4 Spearman rank correlation analysis between age, BMI and body composition with osteoporosis

2.3 整體骨密度及整體骨礦含量的影響因素

以年齡、BMI及體成分為自變量，分別以整體骨密度及整體骨礦含量為因變量進(jìn)行多元線性回歸分析。結(jié)果顯示，年齡與絕經(jīng)后女性整體骨密度(P=0.002，B= -0.004)及整體骨礦含量呈負(fù)相關(guān)(P=0.000，B= -0.013)；而整體肌肉質(zhì)量(P=0.018，B=0.022)和整體脂肪質(zhì)量(P=0.037，B=0.027)則與絕經(jīng)后女性整體骨礦含量呈正相關(guān)。見表5。

表5 整體骨密度影響因素的多元線性回歸分析結(jié)果Table 5 Multivariate linear regression analysis of the influencing factors of BMD

表6 整體骨礦含量影響因素的多元線性回歸分析結(jié)果Table 6 Multivariate linear regression analysis of the influencing factors of BMC

3 討論

由于現(xiàn)代社會(huì)生活條件及醫(yī)療條件的逐漸改善，老年人的比例越來越高，預(yù)期壽命不斷延長(zhǎng)，骨質(zhì)疏松癥和肌肉減少癥的流行以及相關(guān)的并發(fā)癥將在未來幾年變得更加普遍[13-14]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[15]，肌肉骨骼疾病約占60歲以上人群疾病負(fù)擔(dān)的7.5 %，給家庭及社會(huì)構(gòu)成了巨大的負(fù)擔(dān)。由于衰老通常會(huì)導(dǎo)致骨礦含量、肌肉質(zhì)量的減少和脂肪組織的增加，但身體成分如何影響B(tài)MD尚不清楚，國內(nèi)對(duì)體成分的研究也比較有限。因此，從年齡、BMI以及肌肉、脂肪和骨骼的角度研究OP顯得十分迫切和重要，研究人員需要更好地理解與年齡增長(zhǎng)相關(guān)的肌肉力量、身體功能和身體組成(包括脂肪和肌肉量)變化，以及這些變化是如何相互關(guān)聯(lián)和影響骨質(zhì)疏松程度的。DXA具有相對(duì)可用性、價(jià)格低廉、輻射劑量低的特點(diǎn)，能夠通過高分辨率、良好的圖像質(zhì)量和增強(qiáng)的邊緣檢測(cè)，提供人體成分的總體和區(qū)域分析，可以很好地滿足近年在人體成分測(cè)量領(lǐng)域?qū)_、自動(dòng)化工具的需求，在臨床實(shí)踐中具有重要意義[16]。本研究通過DXA分析了絕經(jīng)后女性的骨質(zhì)疏松情況與年齡、BMI及體成分之間的復(fù)雜關(guān)系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，年齡是絕經(jīng)后女性患骨質(zhì)疏松癥的危險(xiǎn)因素，而BMI、肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量是保護(hù)因素，有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量。

有研究[17]顯示，較高的BMI對(duì)骨質(zhì)疏松有保護(hù)作用，BMI值與骨密度呈正相關(guān)。Lins等[18]也發(fā)現(xiàn)，BMI與各部位骨密度呈正相關(guān)，是預(yù)防骨量減少和骨質(zhì)疏松癥的保護(hù)因素。也有研究[19]顯示，骨質(zhì)疏松組BMI比骨量減少組顯著降低，較低的BMI會(huì)介導(dǎo)骨質(zhì)疏松癥的發(fā)展和脆性骨折的增加。對(duì)于BMI與骨質(zhì)疏松的關(guān)系，有學(xué)者[20]認(rèn)為BMI越高的人，承受的機(jī)械負(fù)荷越大，而較高的機(jī)械負(fù)荷可以減少骨吸收，刺激骨形成，從而推遲骨質(zhì)疏松癥的發(fā)生或降低其嚴(yán)重程度；因此可以看出，保持合適的BMI有利于絕經(jīng)后女性保持骨密度，減輕患骨質(zhì)疏松癥的概率及程度。在肌肉質(zhì)量與OP之間的關(guān)系方面，筆者發(fā)現(xiàn)肌肉質(zhì)量與脂肪質(zhì)量越高，骨質(zhì)疏松的程度越低，骨骼的健康程度就越好；并且肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量，是絕經(jīng)后女性患骨質(zhì)疏松癥的保護(hù)因素。有許多研究與本研究得出了相似的結(jié)論：Marin等[21]發(fā)現(xiàn)，肌肉質(zhì)量對(duì)絕經(jīng)后女性的骨密度有積極作用；同時(shí)Xiang等[22]也發(fā)現(xiàn)肌肉質(zhì)量與不同部位的骨密度呈正相關(guān)；在脂肪質(zhì)量方面，有研究顯示[23]，絕經(jīng)后女性的骨密度與機(jī)體的脂肪質(zhì)量呈正相關(guān)，保持良好的脂肪質(zhì)量有利于骨密度的增加。還有更多研究[16,24,26]已經(jīng)證明肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量與BMD的正相關(guān)關(guān)系。因此絕經(jīng)后女性保持良好的肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量，可以有效地提高骨密度及骨礦含量，促進(jìn)骨骼健康，防治骨質(zhì)疏松癥。

對(duì)于肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量提高骨密度、減輕骨質(zhì)疏松程度的機(jī)制，有研究者[12]認(rèn)為更高的肌肉質(zhì)量能有效地改善骨生物力學(xué)，起到與BMI相似的促進(jìn)骨密度機(jī)械應(yīng)力效應(yīng)，能有效地刺激成骨細(xì)胞的增殖、分化和礦化，增加骨密度，從而可以有效地降低椎體骨折的風(fēng)險(xiǎn)[27]；同時(shí)，由于骨骼肌和骨骼緊密相連，肌肉收縮產(chǎn)生的應(yīng)力可導(dǎo)致骨組織的骨特異性變形，促進(jìn)成骨細(xì)胞和骨細(xì)胞的增殖、分化和礦化，增加成骨細(xì)胞相關(guān)基因的合成和表達(dá)，增加骨骼強(qiáng)度，使其能夠適應(yīng)施加的壓力[28]。Karasik等[29]發(fā)現(xiàn)肌肉代謝相關(guān)基因與肌肉丟失和骨質(zhì)疏松同時(shí)相關(guān)，如肌細(xì)胞增強(qiáng)因子2c、a-肌動(dòng)蛋白3以及肌生成抑制素等，從基因?qū)用姘l(fā)現(xiàn)了肌肉與OP的相關(guān)性。在脂肪影響骨密度的機(jī)制方面，一方面脂肪也可以對(duì)骨骼施加更大的機(jī)械應(yīng)力[30]，改善骨生物力學(xué)，骨骼質(zhì)量相應(yīng)增加以適應(yīng)更大的負(fù)荷；另一方面脂肪作為內(nèi)分泌標(biāo)志物，可以分泌促進(jìn)骨骼增長(zhǎng)、增加骨密度的生長(zhǎng)因子[31]，如脂聯(lián)素和瘦素。同時(shí),作為絕經(jīng)后女性芳香化酶的來源，脂肪細(xì)胞可以產(chǎn)生雌激素進(jìn)而誘導(dǎo)破骨細(xì)胞凋亡來抑制骨吸收[24,32]。但是脂肪質(zhì)量對(duì)骨密度的影響是有爭(zhēng)議的，許多研究[33]也發(fā)現(xiàn)脂肪質(zhì)量與骨密度呈負(fù)相關(guān)，脂肪質(zhì)量的增加導(dǎo)致促炎細(xì)胞因子水平的增加，促進(jìn)骨吸收和隨后的骨流失;而且脂肪浸潤(rùn)會(huì)增加患骨質(zhì)疏松癥、肌肉減少癥等老年性疾病的風(fēng)險(xiǎn)[34,36]。總而言之，目前關(guān)于肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量影響骨密度及骨質(zhì)疏松程度的機(jī)制探討，相對(duì)來說仍不夠全面及深入，還不能完全理解是脂肪還是肌肉質(zhì)量決定了骨量的發(fā)展，這提示了肌肉和脂肪對(duì)骨骼的作用可能是相互協(xié)同，存在著密切的關(guān)系，后續(xù)仍需要進(jìn)一步的探討。

本研究發(fā)現(xiàn)年齡是絕經(jīng)后女性患骨質(zhì)疏松癥的危險(xiǎn)因素，而BMI、肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量是保護(hù)因素，有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量；年齡較大，BMI、肌肉質(zhì)量和脂肪質(zhì)量過低的絕經(jīng)后女性需要定期檢測(cè)骨密度及針對(duì)性地就診，通過飲食、運(yùn)動(dòng)以及用藥等方式防治骨質(zhì)疏松癥，加強(qiáng)骨密度，降低脆性骨折的發(fā)生率。當(dāng)然，本研究也存在一定的不足，如樣本數(shù)量較少、研究人群存在地域和種族的限制等，下一步需要繼續(xù)收集不同地域的更多受試者信息，探尋與骨質(zhì)疏松癥關(guān)系更密切的因素，進(jìn)行更深入的研究。