青少年骨骼肌質量指數(shù)與肥胖代謝表型的關系

佟玲玲 馬曉燕 田梅 丁文清

（1.寧夏醫(yī)科大學公共衛(wèi)生與管理學院，寧夏銀川 750004；

2.寧夏環(huán)境因素與慢性病控制重點實驗室，寧夏銀川 750004）

近年來，兒童青少年肥胖問題日漸突出，肥胖已經成為我國中小學生常見病之一［1-4］。研究表明，肥胖會導致機體代謝異常，如血壓升高、2型糖尿病、血脂異常和代謝綜合征等［5］。近年來的研究發(fā)現(xiàn)，正常體重和肥胖個體發(fā)生代謝紊亂的風險不完全相同，處于相同體重指數(shù)（body mass index，BMI）類別的個體也可以具有不同的代謝狀況［6］。因此，可以根據(jù)BMI 與心血管疾病危險因素之間相互作用的結果將個體分為不同的類型：代謝正常體重正常（metabolically healthy normal weight，MHNW） 表型、代謝異常體重正常（metabolically unhealthy normal weight，MUNW）表型、代謝正常肥胖（metabolically healthy obesity，MHO） 表型和代謝異常肥胖（metabolically unhealthy obesity，MUO）表型［7］。既往在成人中的研究表明，與MHO 受試者相比，MUNW 受試者患2 型糖尿病和心血管事件的風險較高［8］。此外，研究顯示，與MHO組相比，MUO組具有更高的慢性病風險［9］。一項長達6年的前瞻性隊列研究結果顯示，MHO 表型會增加兒童青少年高血壓的發(fā)病風險［10］。因此，對不同肥胖代謝表型的個體及時進行分類與識別，盡早開發(fā)具有成本效益的個體化預防和干預方案，對于降低青少年肥胖及相關代謝性疾病的發(fā)生具有重要意義。

目前為止，關于發(fā)生不同肥胖代謝表型的潛在機制仍不明確。最近的研究表明，肥胖代謝表型可能受年齡、環(huán)境因素、生活方式和骨骼肌質量（skeletal muscle mass，SMM）的影響［11-13］。由于SMM 受肌肉脂肪變性的影響較大，因此采用調整體重后的骨骼肌質量指數(shù)（skeletal mass index，SMI）評價SMM［14］。研究顯示SMI降低與正常體重或超重/肥胖個體的心臟代謝危險因素（如2 型糖尿病、高血壓和代謝綜合征）存在關系［15］。有證據(jù)表明，SMI在調節(jié)葡萄糖和脂質代謝及釋放多種內分泌和自分泌活性物質方面起著關鍵作用，可能會阻止某些有害的代謝狀況［16］，如高血壓、糖尿病、胰島素抵抗等。因此，SMI可能是導致不同肥胖代謝表型間呈現(xiàn)不同健康結果的重要因素，研究SMI與不同肥胖代謝表型的關系將有助于理解不同體重狀態(tài)伴有不同代謝狀態(tài)的潛在機制。然而，SMI與不同肥胖代謝表型間的關聯(lián)仍未得到充分探索，并且結果不一致［16-17］。本研究通過評估SMI與不同肥胖代謝表型間的關聯(lián)，為青少年肥胖及相關代謝性疾病的防控提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

本研究為橫斷面研究，于2017 年10 月—2020年9 月對銀川市3 所初中和2 所高中12～18 歲的青少年展開調查。通過分層整群隨機抽樣的方法，首先確定學校，然后以年級分層，最后從每個年級中隨機抽取班級，共抽取13個初中班級和22個高中班級，將抽取的班級的所有同學納入本研究。納入標準：（1）銀川市居民，或在銀川居住時間＞1年；（2）年齡為12～18歲。排除標準：（1）父母或法定監(jiān)護人不同意參加本研究；（2）患嚴重心肺及骨關節(jié)疾病；（3）身體殘疾，無法進行人體測量評估。所有參與者及其監(jiān)護人均已簽署知情同意書。本研究已獲得寧夏醫(yī)科大學倫理委員會的審查及批準（審批號：2021-G053）。

1.2 方法

1.2.1 問卷調查 自制問卷表，收集研究對象的性別、年齡、疾病史及家族史等基本情況。

1.2.2 體格測量 包括身高、體重、腰圍（waist circumference，WC）及血壓的測量。（1）身高、WC 測量：采用ZH7082 型身高坐高計和尼龍帶尺分別進行身高和WC的測量。連續(xù)測量2次后取均值，2 次測量誤差不得超過0.5 cm，結果精確到0.1 cm。（2）體重測量：采用RGT-140型杠桿式體重秤連續(xù)測量2 次后取均值，2 次測量誤差不得超過0.5 kg，測量結果精確到0.1 kg。（3）血壓測量：采用歐姆龍HEM-7012電子血壓計測量收縮壓（systolic blood pressure，SBP）和舒張壓（diastolic blood pressure，DBP），連續(xù)測量3 次，每次間隔1 min 以上，相鄰2 次測量差值不超過10 mmHg，取后2 次平均值作為受試者實際血壓值［18］。測量結束后計算BMI［BMI=體重（kg）/身高2（m2）］。

1.2.3 體成分測定 采用韓國 Biospace 公司生產的 InBody370 生物電阻抗分析法進行SMM 的檢測。SMI=［SMM（kg）/體重（kg）］×100%［14］。

1.2.4 實驗室檢查 采集受試者空腹12 h 靜脈血，使用全自動生化分析儀（型號：日立7060C）進行空腹血糖（fasting blood glucose，F(xiàn)BG）、甘油三 酯 （triglyceride， TG）、 總 膽 固 醇 （total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（highdensity lipoprotein cholesterol，HDL-C）和低密度脂蛋白膽固醇（low-density lipoprotein cholesterol，LDL-C）的檢測。

1.3 診斷標準

1.3.1 超重/肥胖 采用李輝等［19］提出的超重/肥胖的判斷標準，即BMI≥相應年齡和性別的第85百分位值判斷為超重/肥胖。

1.3.2 代謝異常 采用《中國兒童青少年代謝綜合征定義和防治建議》［20］提出的在滿足中心性肥胖（WC≥同年齡同性別兒童WC 的第90 百分位值）的基礎上，同時具備至少下列2項者即診斷為代謝異常：高血糖（FBG≥5.6 mmol/L）、高血壓（SBP或DBP≥同年齡同性別和同身高兒童青少年血壓的第90 百分位值）、高甘油三酯血癥（TG≥1.47 mmol/L）、低高密度脂蛋白膽固醇血癥（HDL-C≤1.03 mmol/L）。

1.4 代謝表型的判斷

根據(jù)以上代謝異常診斷標準及超重/肥胖判斷標準，將研究對象分為4 種代謝表型，分別為MHNW、MHO、MUNW、MUO。

1.5 統(tǒng)計學分析

采用EpiData 3.1 軟件錄入數(shù)據(jù)，采用SPSS 26.0軟件進行統(tǒng)計學分析。符合正態(tài)分布的計量資料用均數(shù)±標準差（±s）表示，非正態(tài)分布的計量資料用中位數(shù)（四分位數(shù)間距）［M（P25，P75）］表示，計數(shù)資料用例數(shù)和百分率（%）表示。不同肥胖代謝表型組間計量資料的比較采用單因素方差分析或Kruskal-WallisH檢驗；不同肥胖代謝表型組間正態(tài)分布的計量資料的兩兩比較采用LSD-t檢驗。采用多因素logistic 回歸法分析SMI與肥胖代謝表型的關聯(lián)。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 研究對象的基本特征

共納入1 352 例青少年，其中男生816 例（60.36%），女生536 例（39.64%），平均年齡（14.6±1.6）歲。MHNW、MUNW、MHO、MUO 4組分別有992、17、236、107例。不同肥胖代謝表型組的基本特征比較結果顯示，各組間年齡、身高、體 重、BMI、WC、SBP、DBP、TC、TG、LDL-C、HDL-C 及SMM 水平的比較差異均具有統(tǒng)計學意義（均P＜0.05），見表1。

表1 研究對象的基本特征

2.2 不同肥胖代謝表型組間SMI的比較

不同肥胖代謝表型組間SMI 比較結果顯示，MUNW 組、MHO 組 和MUO 組SMI 水 平 均 低 于MHNW組，差異均具有統(tǒng)計學意義（均P＜0.001），見表2。

表2 不同肥胖代謝表型組間SMI的比較 （± s，%）

表2 不同肥胖代謝表型組間SMI的比較 （± s，%）

注：［SMI］骨骼肌質量指數(shù)；［MHNW］代謝正常體重正常；［MUNW］代謝異常體重正常；［MHO］代謝正常肥胖；［MUO］代謝異常肥胖。a示與MHNW組相比，P＜0.001。

SMI 45±5 39±4a 38±4a 37±4a 175.324＜0.001組別MHNW組MUNW組MHO組MUO組F值P值例數(shù)992 17 236 107

2.3 SMI 與肥胖代謝表型的多因素logistic 回歸分析

分別以MUNW、MHO、MUO 表型為因變量（MHNW 表型為參照），SMI 為自變量進行多因素logistic 回歸分析，結果顯示：調整性別、年齡后，SMI 水平升高是青少年發(fā)生MUNW 表型、MHO 表型及MUO 表型的保護因素（分別OR=0.74、0.60、0.54，均P＜0.001），見表3。

表3 SMI與不同肥胖代謝表型的多因素logistic回歸分析

3 討論

本研究顯示，不同肥胖代謝表型組間SMI水平存在差異，即MUNW表型、MHO表型和MUO表型個體的SMI 水平均低于MHNW 表型的個體，這與之前的橫斷面研究結果［21］相似。此外，Carvalho等［22］報道，MHNW 表型的個體其SMI 水平高于MUNW 表型的個體。這些結果提示SMI 水平升高可能是防止機體發(fā)生MUNW 表型、MHO 表型及MUO表型的重要因素。

本研究多因素logistic回歸分析顯示，SMI水平升高是青少年發(fā)生MUNW表型、MHO表型及MUO表型的保護因素。一項針對韓國成年人的縱向研究表明，較高的SMI 對MHNW 表型向MUNW 表型的發(fā)展起保護作用［16］；另有研究證明，較低的SMI 與MUNW 表型和MUO 表型獨立相關［21］；另有學者報道，與具有MHNW表型的男性和女性相比，具有肥胖表型（MHO 和MUO）的男性和女性SMI低下的風險增加［13］。目前關于SMM對形成不同肥胖代謝表型的機制仍無定論，但可能與葡萄糖轉運蛋白4（glucose transporter 4，GLUT4）的降低、胰島素抵抗、肌肉因子的產生及慢性低度炎癥有關。骨骼肌是GLUT4基因對胰島素介導的葡萄糖攝取的主要器官。小鼠體內實驗結果顯示，特異性敲除GLUT4基因會導致嚴重的胰島素抵抗和糖耐量受損［23］。胰島素抵抗促進糖異生的發(fā)生，從而引起固醇調節(jié)元素結合蛋白1c 的上調和β-氧化的抑制及游離脂肪酸的釋放增加，轉變TG轉運途徑，進而導致TG 在骨骼肌中積累［24-25］。此外，骨骼肌是一種代謝活躍的器官，通過分泌蛋白與其他器官相互作用釋放肌肉因子，如肌肉因子白細胞介素-6 通過磷酸肌醇3-激酶和AMP 活化蛋白激酶信號通路促進葡萄糖攝取和脂肪氧化，并通過阻斷肌肉中的促炎信號通路提高胰島素敏感性［26-27］。最后，低度炎癥和促炎細胞因子對肌肉具有直接的分解代謝作用，并促進胰島素抵抗和代謝惡化［28-29］。因此，與低SMM 相關的炎癥可能是代謝惡化的關鍵。

本研究有一定的局限性。首先，本研究為橫斷面研究，無法確定SMI與不同肥胖代謝表型之間的因果關系；其次，本研究沒有評估飲食和體育活動情況，這兩者可能是潛在的混雜因素；最后，研究人群僅限于銀川市青少年，且未考慮青春期的影響，推廣至其他地區(qū)其他人群需謹慎，因為SMM 因種族而異［30］。因此本研究結果需要在其他種族/族裔群體中進一步研究證實。

綜上所述，SMI水平升高是青少年發(fā)生MUNW表型、MHO表型及MUO表型的保護因素，這表明SMI水平降低可能是青少年發(fā)生肥胖代謝表型的潛在機制。本研究證實了SMI在維持代謝健康方面的重要性，SMI的增加可能能夠維持個體的代謝穩(wěn)態(tài)并保護他們免受代謝不健康表型的影響。青少年時期是一個以顯著骨骼發(fā)育變化為標志的獨特過渡期，因此，及時評估并增加機體的SMI，對降低青少年肥胖和心血管代謝異常風險有重要意義。

利益沖突聲明：所有作者均聲明不存在利益沖突。