單純性肥胖兒童綜合減重干預(yù)后維生素D水平變化及作用探討

李世寒， 李瑞珍， 賀珮玲， 王源源， 常雪凝， 曹中強(qiáng)， 梅 紅

肥胖癥是一種脂肪過度蓄積導(dǎo)致的慢性炎癥性疾病，影響兒童的身心健康，是兒童期性早熟、哮喘，以及成年期糖尿病、心血管疾病等的主要危險(xiǎn)因素之一[1-3]。在2022年3月4日世界肥胖日，世界衛(wèi)生組織(World Health Organization,WHO)報(bào)告全球已經(jīng)有超過10億肥胖者，其中有3.4億為青少年，3 900萬為兒童，且患病人數(shù)仍在上升，預(yù)計(jì)到2025年將會(huì)有大約1.67億人因肥胖發(fā)生一系列并發(fā)癥[4]。維生素D缺乏或不足在全球人群，特別是兒童中普遍存在。維生素D缺乏被證實(shí)與許多慢性炎性疾病有關(guān)[5-7]。謝維波等[8]的研究發(fā)現(xiàn)維生素D不足還可能增加呼吸系統(tǒng)感染風(fēng)險(xiǎn)。也有研究表明，維生素D缺乏或不足可能與兒童肥胖具有關(guān)聯(lián)性，內(nèi)臟脂肪水平越高的兒童其維生素D水平越低，腹型肥胖兒童和體脂肪過多的兒童是維生素D缺乏防控的重點(diǎn)人群[9-10]。Simunovic等[11]報(bào)道了血清25羥基維生素D[25-hydroxyvitamin D,25-(OH)D]水平與肥胖及代謝指標(biāo)的關(guān)系，但是維生素D在肥胖兒童減重過程中的作用及濃度變化的相關(guān)研究相對(duì)較少。本研究通過對(duì)單純性肥胖兒童進(jìn)行綜合減重干預(yù)，觀察維生素D與肥胖兒童人體測量學(xué)指標(biāo)及體內(nèi)糖脂代謝的變化關(guān)系，分析維生素D水平對(duì)單純性肥胖兒童體內(nèi)代謝及減重的影響。

1 對(duì)象與方法

1.1研究對(duì)象 選擇2020年10月至2021年3月武漢市某小學(xué)的體檢兒童100名，年齡7～14歲。根據(jù)中國肥胖問題工作組的推薦標(biāo)準(zhǔn)[12]：體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)大于同年齡、同性別的95%者則診斷為肥胖，經(jīng)詳細(xì)詢問病史，排除其他病因所致，確認(rèn)為單純性肥胖。本研究100名兒童中單純性肥胖50名，對(duì)其開展為期3個(gè)月的飲食及運(yùn)動(dòng)干預(yù)，有7名因拒絕參加干預(yù)計(jì)劃而被排除，最終納入43名單純性肥胖兒童(肥胖組)，年齡(10.12±1.22)歲，男31例，女12例。同時(shí)納入體重(weight,Wt)正常兒童50名(對(duì)照組)，年齡(10.57±1.09)歲，男34例，女16例。兩組年齡、性別比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。本次研究獲得武漢兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)倫理委員會(huì)批準(zhǔn)(2020R067_E01)，研究對(duì)象均同意參與，并由監(jiān)護(hù)人簽署知情同意書。

1.2納入與排除標(biāo)準(zhǔn) 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)年齡7～14歲；(2)近12個(gè)月內(nèi)未接受減重干預(yù)措施；(3)近3個(gè)月內(nèi)未使用維生素D補(bǔ)充劑。排除標(biāo)準(zhǔn)：(1)遺傳代謝及內(nèi)分泌系統(tǒng)相關(guān)疾病或藥物引起的繼發(fā)性病理性肥胖癥；(2)依據(jù)病史及體檢排除伴有腫瘤、慢性疾病，以及新近有感染性疾病者；(3)身體殘疾者。

1.3綜合減重干預(yù)方法 采用飲食、運(yùn)動(dòng)、健康宣教等方法，在醫(yī)務(wù)人員與兒童監(jiān)護(hù)人共同參與下對(duì)肥胖兒童開展減重干預(yù)。參照《中國居民膳食指南(2016)》[13]，在營養(yǎng)師和內(nèi)分泌?？漆t(yī)師的指導(dǎo)下制定飲食方案，在家庭中實(shí)施，并由專業(yè)人員定期檢查。每周舉辦1次針對(duì)肥胖兒童及其父母的營養(yǎng)教育及健康宣教，要求每月復(fù)診1次。復(fù)診時(shí)由固定專人測量兒童的身高(height,Ht)、Wt等指標(biāo)并評(píng)估干預(yù)效果。肥胖組兒童每天的能量攝入：7～10歲，800～1 000 kcal/d；10～15歲1 000～1 200 kcal/d。三餐能量占總能量的比例：早餐30%、午餐40%、晚餐30%。碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪的供能比例分別為40%～45%、30%～35%、20%～25%。肥胖兒童運(yùn)動(dòng)前后至少進(jìn)行5 min的熱身，每次有氧運(yùn)動(dòng)時(shí)長至少達(dá)到40 min，以達(dá)到60 min為佳，包括快走、慢跑、跳繩、打球、游泳、騎自行車等，并根據(jù)Karvonen方程[14](心率最大值=220-年齡)定義訓(xùn)練強(qiáng)度，使心率介于最大心率的60%～75%。參與者在監(jiān)護(hù)人的密切監(jiān)督下每周進(jìn)行5次運(yùn)動(dòng)，持續(xù)3個(gè)月。此外，鼓勵(lì)肥胖兒童幫父母做家務(wù)，如掃地、倒垃圾等，不鼓勵(lì)久坐不動(dòng)的行為。

1.4觀察指標(biāo)

1.4.1 人體測量學(xué)指標(biāo) 對(duì)肥胖組干預(yù)前后及對(duì)照組進(jìn)行人體測量學(xué)指標(biāo)測量，包括Ht、Wt、腰圍(waist circumference,WC)、體脂率[percentage body fat,PBF;PBF=體脂肪(kg)/體重(kg)×100%]。具體測量方法為：被測量者穿單薄衣物，脫去鞋襪，身體與地面呈90°，抬頭挺胸站立，使用人體成分分析儀(InBody J30，韓國)測量Ht、Wt、BMI和PBF等。使用標(biāo)準(zhǔn)卷尺在外側(cè)髂嵴和最低肋骨之間的中點(diǎn)測量WC。采用WHO 5～19歲成長推薦標(biāo)準(zhǔn)[15]計(jì)算BMI-Z值。

1.4.2 代謝指標(biāo) 于干預(yù)前和干預(yù)后進(jìn)行血清指標(biāo)檢測。受試者均先禁食12 h，采用促凝管抽取清晨空腹靜脈血5 ml，3 500 r/min離心后取上層血清進(jìn)行檢測。應(yīng)用羅氏Cobas8000 e602全自動(dòng)模塊化免疫分析儀[羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司]通過電化學(xué)發(fā)光法[羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司]測定25-(OH)D濃度。應(yīng)用羅氏Cobas c702全自動(dòng)生化分析儀[羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司]通過葡萄糖己糖激酶法(塞力斯科技醫(yī)療股份有限公司)測定空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。通過酶法檢測甘油三酯(triglyceride,TG)、總膽固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白膽固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白膽固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)。應(yīng)用羅氏Cobas c702全自動(dòng)生化分析儀[羅氏診斷產(chǎn)品(上海)有限公司]通過直接化學(xué)發(fā)光法檢測空腹血胰島素(fasting insulin,FINS)。穩(wěn)態(tài)模型胰島素抵抗指數(shù)(homeostasis model assessment of insulin resistance index,HOMA-IR)=[FINS(μIU/L)×FBG(mmol/L)]/22.5[16]。

2 結(jié)果

2.1兩組人體測量學(xué)指標(biāo)和代謝指標(biāo)比較 與對(duì)照組相比，干預(yù)前肥胖組Wt、WC、BMI、BMI-Z、PBF、FINS、HOMA-IR、TG更高，F(xiàn)BG、HDL-C水平更低，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。經(jīng)干預(yù)后，肥胖組的WC減小，BMI-Z、25-(OH)D水平降低，TC水平升高，與干預(yù)前比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。見表1。

表1 兩組人體測量學(xué)指標(biāo)和代謝指標(biāo)比較

續(xù)表1

2.225-(OH)D與基礎(chǔ)指標(biāo)的相關(guān)性分析結(jié)果 Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示25-(OH)D與Wt、WC、BMI、BMI-Z、FINS、HOMA-IR呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)，與HDL-C呈正相關(guān)(P<0.05)。見圖1。

圖1 25-(OH)D與各基礎(chǔ)指標(biāo)的Pearson相關(guān)系數(shù)矩陣圖(*P<0.05)

2.3肥胖組干預(yù)前后25-(OH)D水平變化與其他指標(biāo)水平變化的關(guān)聯(lián)性分析結(jié)果 經(jīng)校正性別、年齡以及25-(OH)D和其他指標(biāo)的初始值后進(jìn)行多重線性回歸分析，結(jié)果顯示△25-(OH)D與△WC(P<0.01)、△FBG(P<0.05)呈負(fù)關(guān)聯(lián)，提示25-(OH)D下降水平越大，WC、FBG降低越小。見表2。

表2 肥胖組干預(yù)前后25-(OH)D水平變化與其他指標(biāo)水平變化的多重線性回歸分析結(jié)果

3 討論

3.1肥胖癥及維生素D缺乏經(jīng)常同時(shí)發(fā)生[17]，肥胖兒童維生素D缺乏患病率高于正常兒童[18]。維生素D與肥胖的關(guān)系引起了許多學(xué)者的關(guān)注，少數(shù)學(xué)者研究了添加維生素D干預(yù)后肥胖相關(guān)代謝指標(biāo)的變化情況[19]，但目前尚鮮有研究報(bào)道不使用維生素D干預(yù)時(shí)，肥胖者身體相關(guān)指標(biāo)與維生素D的變化關(guān)系。

3.2本研究探索了在未服用維生素D補(bǔ)充劑的前提下，單純性肥胖兒童經(jīng)飲食、運(yùn)動(dòng)干預(yù)后，維生素D水平的濃度變化。結(jié)果顯示，單純性肥胖兒童的維生素D水平普遍偏低，但與對(duì)照組比較差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，這可能與本研究樣本量小以及研究對(duì)象均來自同一地區(qū)有關(guān)。經(jīng)綜合干預(yù)3個(gè)月后，肥胖組WC和BMI-Z減小，但25-(OH)D水平亦明顯下降(P<0.05)。有文獻(xiàn)報(bào)道顯示，25-(OH)D與WC和BMI呈負(fù)相關(guān)，充足的維生素D有利于WC和BMI的下降[20]，且在減重干預(yù)后，維生素D水平有所恢復(fù)[21]。本研究減重干預(yù)后25-(OH)D下降的原因可能如下：(1)在進(jìn)行初次抽血發(fā)現(xiàn)維生素D不足或缺乏后，沒有建議研究對(duì)象補(bǔ)充維生素D。(2)研究對(duì)象初始收集為秋季，減重干預(yù)后于冬季進(jìn)行采血檢測，冬季陽光較秋季更弱，日曬更少。(3)肥胖兒童體內(nèi)維生素D滯留在脂肪細(xì)胞中，導(dǎo)致血清內(nèi)25-(OH)D持續(xù)低水平[22-23]。(4)減重過程中維生素D進(jìn)一步消耗，降低食欲，降低Wt，因此減重后WC和BMI下降，25-(OH)D也下降[24]。(5)本研究對(duì)象為學(xué)齡期兒童，具有代表性，但樣本量較少，且沒有考慮到不同地區(qū)及種族差異性。

3.3本研究Pearson相關(guān)分析結(jié)果顯示，25-(OH)D與Wt、WC、BMI、BMI-Z呈負(fù)相關(guān)(P<0.05)；多重線性回歸分析結(jié)果顯示，肥胖組干預(yù)前后25-(OH)D水平變化與WC變化存在負(fù)關(guān)聯(lián)，提示在兒童減重過程中維生素D進(jìn)一步缺乏，會(huì)減少WC下降程度，認(rèn)為補(bǔ)充維生素D對(duì)減肥有促進(jìn)作用。維生素D是維持人體鈣磷代謝平衡及骨骼形成的脂溶性營養(yǎng)素[25]，可以增強(qiáng)胰島β細(xì)胞分泌胰島素，提高胰島素降糖效率，減緩胰島素抵抗，進(jìn)而減少肥胖及代謝綜合征的風(fēng)險(xiǎn)[14]。另外，維生素D以膽固醇為底物，在腸黏膜轉(zhuǎn)化，經(jīng)過皮膚光照、肝臟25羥化酶、腎臟1-α羥化酶轉(zhuǎn)化為活性強(qiáng)的1，25-(OH)2D，而維生素D羥化衍生物可抑制HMG-CoA還原酶活性，從而抑制肝內(nèi)極低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein，VLDL)的合成，升高HDL-C[26]。然而，脂代謝紊亂及胰島素抵抗是肥胖兒童的重要并發(fā)癥。有學(xué)者通過高脂飲食誘導(dǎo)建立小鼠模型，發(fā)現(xiàn)肥胖會(huì)導(dǎo)致膽固醇、TG、血糖、胰島素水平增加，進(jìn)一步下調(diào)肝臟Cyp2r1水平，使肝臟25-(OH)D合成減少[27]。Xiao等[28]針對(duì)6 091名6～18歲兒童進(jìn)行檢測分析，結(jié)果顯示HOMA-IR與25-(OH)D水平呈負(fù)相關(guān)。本研究結(jié)果也顯示，25-(OH)D與FINS、HOMA-IR等呈負(fù)相關(guān)，與HDL-C呈正相關(guān)，這與上述研究結(jié)果相似。

3.4肥胖是生活、飲食、遺傳、心理、壓力等多方面多因素造成的[29]，而兒童肥胖的防治需要家長、醫(yī)師、患兒共同從心理、飲食及運(yùn)動(dòng)等多個(gè)方面進(jìn)行共同干預(yù)。在醫(yī)師指導(dǎo)下，補(bǔ)充維生素D是安全的，基于本研究的結(jié)果，建議對(duì)單純性肥胖兒童適當(dāng)補(bǔ)充維生素D，有利于滿意的減重效果。

綜上所述，維生素D缺乏與兒童單純性肥胖密切相關(guān)，在未予維生素D補(bǔ)充的前提下，肥胖組經(jīng)綜合干預(yù)后維生素D水平進(jìn)一步下降，△25-(OH)D與△WC、△FBG呈負(fù)關(guān)聯(lián)，提示維生素D具有抗脂肪及促進(jìn)減重的作用，但其具體機(jī)制尚需進(jìn)一步研究。建議對(duì)單純性肥胖兒童定期檢測BMI及維生素D水平，保證適當(dāng)?shù)膽敉膺\(yùn)動(dòng)及光照時(shí)間，降低肥胖對(duì)兒童健康的影響。