1990—2019年中國蛋白質(zhì)能量營養(yǎng)不良發(fā)病趨勢及預(yù)測研究

王紅心，樊文龍，楊曉雨，陳東宇，黃巧，潘素躍，王樸，胡敏，何玉清，2*

世界衛(wèi)生組織（WHO）將營養(yǎng)不良定義為一種細胞失衡的狀態(tài)。營養(yǎng)不良對發(fā)展中國家產(chǎn)生了不利影響，也是造成全球居民疾病和死亡的風險因素。蛋白質(zhì)能量營養(yǎng)不良（protein-energy malnutrition，PEM）是常見的營養(yǎng)缺乏癥之一，一般影響1～5歲的嬰幼兒，由于大腦和神經(jīng)發(fā)育不良使得這種影響會持續(xù)到成年，長久的能量和營養(yǎng)物質(zhì)的供應(yīng)不足也增加了感染的概率，甚至導致死亡［1］。PEM患者出現(xiàn)類似低血糖、體溫過低、嚴重感染和電解質(zhì)紊亂等問題的風險較高。PEM也會導致早產(chǎn)、傳染性疾病和寄生蟲病等。人體測量指標，如身高、體質(zhì)量、皮膚褶皺厚度和手臂圍等，被認為是PEM的重要指標［2］。本研究利用2019年全球疾病負擔研究（GBD 2019）數(shù)據(jù)，分析2019年中國PEM疾病現(xiàn)狀，估計1990—2019年的發(fā)病趨勢，并預(yù)測2020—2029年中國PEM的未來趨勢，旨在為制訂相關(guān)政策提供參考，為PEM的預(yù)防提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 一般資料 本研究數(shù)據(jù)來源于GBD 2019（https://vizhub.healthdata.org/gbd-results/），該數(shù)據(jù)庫提供了1990—2019年204個國家和地區(qū)因369種疾病和傷害、87個危險因素和危險因素組合而分列的傷殘壽命損失年（YLD）、早死亡壽命損失年（YLL）和傷殘調(diào)整壽命年（DALY）。依據(jù)世界標準人口計算年齡標化率。從該數(shù)據(jù)庫中獲取1990—2019年中國不同年齡段的PEM發(fā)病指標。

1.2 疾病定義和編碼 PEM包括中度和重度急性營養(yǎng)不良，通常被稱為“消瘦”，并以WHO 2006年兒童生長標準的體質(zhì)量-身高Z值（WHZ）來定義［3］。將非致命性PEM的負擔量化為4個相互排斥和共同詳盡的類別，具體為：中度消瘦而無水腫，中度消瘦伴水腫，嚴重消瘦而無水腫，嚴重消瘦伴水腫［3］。本研究將包括水腫在內(nèi)的各種類別的總和通常稱為惡性營養(yǎng)不良的疾病狀態(tài)，嚴重消瘦也可等同于消瘦。對于PEM的ICD 10代碼為E40-E46.9，E64.0，ICD 9代碼為260-263.9。將發(fā)病數(shù)據(jù)分為18個年齡組（＜5歲，5～9歲，以此類推至80～84歲和85歲及以上）［3］。

1.3 研究方法

1.3.1 Joinpoint回歸分析［4-5］使用Joinpoint Regression Program 4.9.0軟件，利用GBD 2019數(shù)據(jù)對1990—2019年各年齡段的PEM發(fā)病率和年齡標化率進行趨勢分析。采用年度百分比變化（annual percentage change，APC）和年度平均百分比變化（average annual percentage change，AAPC）以及95%置信區(qū)間（confidence interval，CI）描述每個指標的趨勢。APC＞0表示發(fā)病率逐年上升，APC＜0表示發(fā)病率逐年下降，如果APC=AAPC，則趨勢曲線沒有連接點，表明患病率呈單調(diào)上升或下降趨勢。本研究中的數(shù)據(jù)跨越了30年，所以連接點的最大數(shù)量取5個。為了使數(shù)據(jù)適合對數(shù)線性模型，置換檢驗的α值被設(shè)定為0.05，置換次數(shù)為4 499次。計算每個區(qū)段的APC和AAPC，以及95%CI。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

1.3.2 自回歸求和移動平均模型（autoregressive integrated moving average model，ARIMA模型）ARIMA模型是一種時間序列預(yù)測方法，目前已廣泛應(yīng)用，其通過擬合數(shù)據(jù)的變化特征來預(yù)測事件的未來趨勢，形成一個具有良好準確性和效果的時間序列。ARIMA（p、d、q）模型的三個參數(shù)，p為自回歸（AR）階數(shù)，q為偏自回歸（MA）階數(shù)，d為使數(shù)據(jù)平穩(wěn)所需差分的次數(shù)。時間序列ARIMA模型建模主要分為平穩(wěn)性檢驗、確定參數(shù)、模型檢驗和模型預(yù)測［6-8］。

1.4 統(tǒng)計學方法 采用GraphPad Prism 8.0.2對2019年P(guān)EM發(fā)病現(xiàn)狀進行描述，采用Joinpoint Regression Program 4.9.0軟件對1990—2019年P(guān)EM各年齡段發(fā)病率以及年齡標化率進行趨勢分析。利用SPSS 14.0對2020—2029年中國PEM的標化發(fā)病率進行預(yù)測。

2 結(jié)果

2.1 2019年中國PEM發(fā)病現(xiàn)狀 2019年中國全人群PEM標化發(fā)病率為1 996.5/10萬，男性PEM標化發(fā)病率（2 444.7/10萬）高于女性（1 536.0/10萬）。2019年中國全人群PEM標化發(fā)病率低于全球（2 099.4/10萬），但男性PEM標化發(fā)病率高于全球男性（2 304.0/10萬）。＜5歲人群PEM發(fā)病率最高（4 402.5/10萬），其次是80～84歲（2 417.7/10萬）。5歲以后，無論男女PEM發(fā)病率均隨年齡的增加而增高，且男性仍大于女性（圖1）。

圖1 2019年中國PEM年齡別發(fā)病率Figure 1 Age-specific incidence of protein-energy malnutrition in China，2019

2.2 1999—2019年中國PEM標化發(fā)病率趨勢的Joinpoint回歸分析 1999—2019年中國PEM標化發(fā)病率結(jié)果顯示：標化發(fā)病率整體趨勢呈現(xiàn)6個拐點，分別在1995年、2006年、2010年、2014年、2017年、2019年。1990—1995年和2010—2014年中國PEM標化發(fā)病率呈下降趨勢，APC分別為-1.3%、-2.3%（P＜0.05）。1995—2006年、2006—2010年，中國PEM標化發(fā)病率均呈現(xiàn)上升趨勢，APC分別為0.9%、2.5%（P＜0.05）。2017—2019年標化發(fā)病率的增長趨勢最明顯，APC為8.9%（P＜0.05）。2014—2017年標化發(fā)病率無明顯變化（APC=0.2%，P＞0.05）。1999—2019年中國PEM標化發(fā)病率以年平均變化0.7%的速度上升（AAPC=0.7%，P＜0.05），見表 1、圖 2。

表1 1990—2019年中國PEM標化率Joinpoint趨勢分析結(jié)果Table 1 Joinpoint analysis of trends in standardized incidence ratio of protein-energy malnutrition in China from 1990 to 2019

圖2 1990—2019年中國PEM標化發(fā)病率Joinpoint趨勢分析圖Figure 2 Joinpoint analysis of the trend of standardized incidence ratio of protein-energy malnutrition in China from 1990 to 2019

2.3 1990—2019年中國PEM年齡別發(fā)病率的Joinpoint回歸分析 1990—2019年中國PEM年齡別發(fā)病率結(jié)果顯示：1990—2019年＜5歲的人群以年平均變化2.1%的速度下降，其余各年齡段年均變化呈現(xiàn)整體平穩(wěn)上升趨勢（P＜0.05）。＜85歲時，各年齡段在2017—2019年的APC最大，且均＞0，呈逐年上升趨勢（P＜0.05）。2010—2014年5～29歲中的這5個年齡段其PEM發(fā)病率呈下降趨勢，APC分別為-6.0%、-5.2%、-3.5%、-2.6%、-2.4%（P＜0.05）；30～34歲及35～39歲和40～44歲 在 2010—2017年、2010—2014年 和 2010—2016年P(guān)EM發(fā)病率也呈下降趨勢，其APC分別為-1.1%、-1.5%、-0.7%（P＜0.05）。45～69歲中的5個年齡段，PEM發(fā)病率在2010—2014年無明顯變化（P＞0.05）。75～84歲中的2個年齡段，PEM發(fā)病率在1990—2019年每個時間間隔均呈上升趨勢（P＜0.05），見表2。

表2 1990—2019年中國各年齡段人群發(fā)病率Joinpoint回歸分析結(jié)果Table 2 Joinpoint regression analysis of the trend of age-specific incidence of protein-energy malnutrition in China from 1990 to 2019

2.4 2020—2029年中國PEM標化發(fā)病率預(yù)測 通過對1990—2019年的數(shù)據(jù)建立ARIMA（1，2，0）模型，再對2020—2029年中國PEM標化發(fā)病率進行預(yù)測。模型的殘差進行白噪聲檢驗，Ljung-Box Q檢驗結(jié)果P=0.830＞0.05，即選取的模型合適；R2=0.974，該模型擬合程度好。利用該模型對2020—2029年中國PEM標化發(fā)病率進行預(yù)測，結(jié)果顯示2020—2029年中國PEM標化發(fā)病率仍持續(xù)上升，2029年可達7 280.06/10萬，見表3。

表3 2020—2029年中國PEM標化發(fā)病率ARIMA（1，2，0）模型預(yù)測情況Table 3 The standardized incidence ratio of protein-energy malnutrition in China from 2020-2029 predicted using ARIMA（1，2，0） model

3 討論

中國經(jīng)濟的快速發(fā)展加快了城市化的進程，人們生活方式、飲食習慣的改變，使人們對營養(yǎng)健康問題的關(guān)注度日益增加［2］。研究顯示發(fā)展中國家的PEM發(fā)病率比發(fā)達國家高，而PEM在低收入和受教育程度較低的人群中更為普遍［9］。評估中國PEM的發(fā)病趨勢變化對制訂防治政策具有指導意義。

本研究結(jié)果顯示，2019年中國＜5歲人群PEM發(fā)病率最高。在兒童生長發(fā)育期間，PEM的影響可能是長期且不可恢復(fù)的，特別是大腦發(fā)育的關(guān)鍵時期，營養(yǎng)不良與大腦的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)，可導致生長遲緩，髓鞘形成延遲等損傷。研究顯示，大腦功能的長期改變也與營養(yǎng)不良相關(guān)的認知障礙有關(guān)［2，10］。從年齡趨勢來看，1990—2019年＜5歲的人群PEM標化發(fā)病率逐漸下降，這表明過去的30年，中國為兒童營養(yǎng)健康的付出有所成效，同時仍要堅持加強對營養(yǎng)健康的宣教，并為兒童的生長和發(fā)育提供必要的物質(zhì)基礎(chǔ)。

PEM多為繼發(fā)性，可由營養(yǎng)物質(zhì)的攝入不足/丟失增加，或者蛋白質(zhì)合成減少/分解增加引起。在我國較為貧困的農(nóng)村地區(qū)，由于攝入不足導致的兒童營養(yǎng)問題，或是由于基礎(chǔ)疾病導致過度消耗的老年人可能是主要的發(fā)病群體［11］。本研究結(jié)果顯示，2019年中國PEM發(fā)病率第二位的是80～84歲人群，且5歲以后，無論男女其發(fā)病率均隨年齡的不斷增加而增高。有研究顯示，營養(yǎng)不良的風險隨著年齡的增加而增加，主要是由于營養(yǎng)攝入不足，這樣的問題普遍存在于獨居高齡老年人［12］。由于疾病程度加重，食欲隨之改變，食物攝入量常會隨著衰老而減少［13］，更加導致營養(yǎng)不良的發(fā)生。PEM可表現(xiàn)為肌肉減少，體質(zhì)量減輕等，肌肉質(zhì)量占體質(zhì)量的40%，蛋白質(zhì)也是肌肉不可缺少的一部分，隨著年齡的增加，50歲以后每年有1%～2%的肌肉質(zhì)量減少，而這種肌肉質(zhì)量的損失尤其體現(xiàn)在男性中，這便嚴重影響老年人的活動能力以及生活質(zhì)量［14-15］。本研究結(jié)果顯示，75～84歲人群在1990—2019年各年份間隔中PEM發(fā)病率均呈上升趨勢，說明老年群體的營養(yǎng)健康問題仍然面臨很大挑戰(zhàn)。部分PEM發(fā)生在住院患者中，由于大多數(shù)住院的老年人至少有一種疾病，慢性病的存在增加了PEM的發(fā)生風險，而這兩者又相互促進［16］。PEM也可能發(fā)生在嚴重炎性反應(yīng)的重癥患者中，例如膿毒癥。而PEM不僅增加了發(fā)生膿毒癥的可能性，且多年來PEM患者的膿毒癥病死率的改善較少，因此對膿毒癥住院患者進行早期和定期的營養(yǎng)篩查尤為重要［17］。除此之外，不良營養(yǎng)狀況和卒中后功能表現(xiàn)之間存在因果關(guān)系，PEM可能通過多種機制和系統(tǒng)對腦卒中后的恢復(fù)產(chǎn)生影響［18-19］。還有慢性腎臟?。╟hronic kidney disease，CKD）［20］、心力衰竭（heart failure，HF）［21］等疾病的高發(fā)病率甚至病死率均與PEM有關(guān)。因此，要對住院患者進行個性化護理以及及時的營養(yǎng)服務(wù)，盡可能協(xié)助患者全面康復(fù)。老年人大多存在營養(yǎng)知識缺陷，對自身蛋白質(zhì)的需求以及飲食與健康的關(guān)系不了解，因此改善老年人飲食模式也很有必要［22］。最后，本研究預(yù)測結(jié)果顯示未來十年P(guān)EM標化發(fā)病率仍持續(xù)上升，隨著中國人口老齡化進程的加劇，患PEM的老年人數(shù)量可能會增加，這可能導致了PEM發(fā)病率的增加。

綜上所述，1990—2019年中國PEM標化發(fā)病率以年平均變化0.7%的速度上升，且據(jù)預(yù)測，直到2029年P(guān)EM標化發(fā)病率仍會繼續(xù)上升。同時，1990—2019年＜5歲的人群PEM發(fā)病率以年平均變化2.1%的速度下降，其余各年齡段年均變化呈現(xiàn)整體平穩(wěn)上升趨勢。75～84歲中的2個年齡段，PEM發(fā)病率在1999—2019年每個時間間隔均呈上升趨勢。本研究為制訂相關(guān)政策提供參考，為PEM的預(yù)防提供依據(jù)。

作者貢獻：王紅心、樊文龍、楊曉雨提出研究思路、目的、方法及研究題目，收集數(shù)據(jù)并進行整理，繪制圖表；王紅心起草并撰寫論文；王紅心、樊文龍負責統(tǒng)計分析；陳東宇、黃巧、潘素躍、王樸、胡敏仔細審校數(shù)據(jù)分析過程，并對論文結(jié)果進行分析和解讀；全體作者參與論文修改和審校；王紅心、何玉清負責最終版本修訂，并對論文整體負責。

本文無利益沖突。