首页 > 论文范文 > 医药卫生论文 > 外科论文 > 骨科论文 > 体重调整腰围指数与儿童青少年骨密度的最佳平衡状态探索

体重调整腰围指数与儿童青少年骨密度的最佳平衡状态探索

2025-04-07 112 上传者：管理员

摘要：目的探索体重调整腰围指数(WWI)对儿童青少年骨密度(BMD)的影响,以及是否存在饱和效应｡方法采用NHANES数据库2011-2018年的健康数据,使用多变量线性回归模型评估WWI与BMD之间的关系｡通过RCS回归曲线分析饱和效应来确定非线性关系和饱和值｡同时,还进行了亚组分析｡结果本研究纳入了2 777名12~20岁的儿童青少年｡我们发现WWI与总BMD显著负相关(β=-0.06, 95%CI:(-0.07~-0.06),P<0.001),在按年龄､性别分层的亚组中仍然呈显著负相关(P<0.001)｡WWI和BMD具有特定的饱和效应,总人群中WWI与BMD之间的饱和效应值为9.22 cm/kg0.5,当WWI低于9.22 cm/kg0.5时,效应值为-0.24｡然而,当BMI超过9.22 cm/kg0.5时,效应值变为-0.17｡结论 WWI与儿童青少年的总BMD之间存在显著的负相关关系和饱和效应值｡

关键词：
体重调整腰围指数
青少年
骨密度
骨质量
骨量
加入收藏

骨密度( bone mineral density, BMD)是是骨量和骨质量的重要指标,在评估骨质疏松症中有重要意义[1]｡据调查,在我国50岁以上的人群中,骨质疏松症患病率为19. 2%[2]｡BMD与骨代谢健康状态的联系伴随着人体青春期到成年期发育的整个过程[3]｡而儿童期和青春期是骨骼发育的关键阶段,骨骼通常在青春期后期逐渐发育完善[4]｡因此,儿童期和青春期的骨代谢健康在预防晚年骨质疏松中起着至关重要的作用[5⁃6]｡肥胖是全球人类一个主要的健康问题[7]｡全球5~19岁儿童和青少年超重和肥胖的患病率从1975年的4%迅速上升至2016年的18%以上[8]｡在我国,7岁以上学龄儿童超重率也由1985年的2. 1%增至2014年的12. 2%,肥胖率则由0. 5%增至7. 3%,肥胖､超重相应人数也由615万人增至3 496万人[9]｡研究表明,肥胖与BMD有显著的正相关性,适当的体脂有利于保持BMD的平衡[10⁃11]｡但过度肥胖不仅对各种器官和系统有非常严重的后果[12],还可能增加儿童骨折的风险[13]｡体质量指数(BMI)和腰围(WC)是肥胖的主要衡量标准,但BMI仅仅是通过身高和体重的比例来评估体重情况,而没有考虑到体脂肪在身体不同部位的分散分布[14]｡与体质指数相比,WC是预测肥胖的优越指标,因为它可以很好的代表腹部脂肪的积累[15]｡因此,Park等[16]提出了一种新的肥胖指数———体重调整腰围指数(WWI),它将WC和体重进行了联系,WWI的优势在于很好地反映了腹部脂肪的堆积｡大量研究表明,WWI与高血压､糖尿病之间存在正相关关系[17⁃18]｡因此寻找WWI的一个转折点,将WWI保持在这个水平使肥胖和BMD之间达到最佳平衡状态,这对儿童青少年来说至关重要｡

1、资料与方法

1. 1研究人群

本研究数据来自美国国家卫生统计中心针对全美国家人口的代表性调查,它使用复杂､多阶段和概率抽样方法来保证人群的代表性[19]｡本研究采用了NHANES数据集中2011-2018年的健康调查数据｡在排除信息不全､数据异常等情况后共有2777名受试者被纳入分析,所有参与者在入选时已签署知情同意｡

1. 2研究变量

本研究中的因变量BMD包括了全身骨骼,WWI为预期自变量｡BMD( g / cm2)是指骨骼组织中骨矿物质的含量与体积之比,通过双能X线吸收法(DXA)测定;WWI( cm / kg0. 5)的计算方法为腰围(WC)除以体重的平方根,为了确保数据的代表性,对异常离群值进行了剔除｡协变量包括性别､年龄､种族､家庭收入贫困比､BMI､球蛋白､总蛋白､碱性磷酸酶( ALP )､谷丙转氨酶( ALT)､谷草转氨酶(AST)､血清钙､磷､总胆固醇( TC)､三酰甘油(TG)､25(OH)D3｡

1. 3统计学处理

使用R软件(版本4. 2. 2)进行统计分析｡研究人群的基线特征按WWI的四分位数间距分为了Q1 ~Q4 4组,服从正态分布的计量资料以均数±标准差(x±s)表示,组间比较采用单因素方差分析,不服从正态分布的计量资料以中位数(四分位数) [ M(Q1 , Q3 )]表示,组间比较采用Kruskal⁃Wallis H检验,计数资料以例数和构成比n (%)表示,无序分类资料组间比较采用Pearson χ2检验或Fisher精确概率法,有序分类资料组间比较采用Kruskal⁃WallisH检验｡使用WWI和BMD之间的多元线性回归分析计算β值和95%置信区间(CI)｡建立了3个模型进行多变量检验,模型1:未调整协变量;模型2:调整性别､年龄和种族;模型3:调整性别､年龄､种族､家庭收入贫困比､BMI､球蛋白､总蛋白､碱性磷酸酶( ALP )､谷丙转氨酶( ALT )､谷草转氨酶(AST)､血清钙､磷､总胆固醇､三酰甘油和25(OH)D3｡由于身高和体重对暴露因素有很大影响,因此将BMI也纳入了协变量中｡通过调整变量,同时进行限制性立方样条回归曲线拟合｡阈值效应分析模型用于寻找WWI和BMD之间的关系和饱和值｡最后,对性别和年龄亚组进行相同的统计研究方法｡所有统计学检验均采用双侧检验,P<0. 05为差异有统计学意义｡

2、结果

2. 1基线特征

排除相应数据后,共有2 777名儿童青少年被纳入本研究,参与者的平均年龄为(15. 6±2. 4)岁｡在这些参与者中,42. 71%为女孩,57. 29%为男孩,31. 58%为非西班牙裔白人,19. 84%为非西班牙裔黑人,21. 07%为墨西哥裔美国人,10. 12%为其他种族｡平均WWI和BMD分别为( 10. 14 ± 0. 77) cm /kg0. 5和(1. 04±0. 12) g / cm2｡表1是研究参与者的临床特征,基于WWI四分位数间距将所有参与者按人数分为4组｡

2. 2 WWI与总BMD之间的关联

表2是多元线性回归分析的结果｡在未调整模型1中,WWI与总BMD高度负相关[ β = - 0. 04,95%CI:(-0. 05 ~ -0. 04)],WWI每增加一个单位,总BMD就会降低0. 04 g / cm2｡此外,在调整模型2[β = - 0. 02, 95% CI: ( - 0. 03 ~ - 0. 02)]和模型3[β = -0. 06, 95%CI:( -0. 07 ~ -0. 06)]中的相应变量后,这种关系仍然显著存在｡此外,将WWI分为4组后,这种相关性仍然具有统计学意义,说明WWI与总BMD之间存在剂量反应关系｡本研究进行了亚组分析,评估WWI与总BMD之间在不同人群的稳定性,见表3｡结果表明,在所有亚组中,WWI与总BMD关联趋势均呈显著负相关,这表明结果是可靠的｡在按性别分层的亚组分析中,男孩的效应值明显大于女孩,分别为-0. 07和-0. 02,这意味着男孩的WWI每增加一个单位,BMD就会减少0. 07 g / cm2,而女孩BMD仅减少0. 02 g / cm2｡而在按年龄分层的亚组分析中,所有年龄段的人群效应值较为接近｡

表1参与者的临床特征

表2 WWI与总BMD多元线性回归分析

表3 WWI与总BMD的亚组分析

2. 3 WWI与总BMD的饱和效应分析

采用RCS回归曲线表示WWI与总BMD之间的非线性关系和饱和效应,除总体人群,还绘制了按性别､年龄分组的RCS曲线(图1~3)｡发现在总人群中WWI与BMD之间的饱和效应值为9. 22 cm /kg0. 5(表4),当WWI低于9. 22 cm / kg0. 5时,效应值为-0. 24;然而,当BMI超过9. 22 cm / kg0. 5时,效应值变为-0. 17｡按性别､年龄分组的人群WWI饱和效应值见表4｡

图1总体人群的RCS曲线和散点图

图2按性别分组的RCS曲线

表4 WWI与总BMD的饱和效应分析

3、讨论

本研究发现,儿童青少年WWI与总BMD之间存在显著的负相关性,WWI和总BMD之间存在非线性关系,在9. 22 cm / kg0. 5处出现饱和值拐点,意味着当WWI位于此拐点附近时,总BMD达到了最高值,后续WWI再持续的增长对总BMD将不会有明显影响,体脂与骨骼健康达到了最佳平衡状态｡本研究还对不同的亚组进行了多元回归分析的阈值效应分析,结果也支持了该假设｡即儿童青少年总WWI的饱和值的存在可以保持相对健康的体脂水平,同时保持较高的BMD｡目前,关于肥胖与BMD之间相关性的临床研究有限且存在争议｡根据一项研究,研究人员评估了女性青少年的BMD,并将她们分为两组:肥胖组和正常组｡与正常组相比,肥胖组的BMD显著增加[20]｡另一项系统评价发现,超重或肥胖的人的BMD比健康体重的人高得多[21]｡然而,有研究产生了相互矛盾的结果[22],线性回归分析显示,在271名青少年样本中,WC和BMD之间存在明显负向联系,但该研究样本量较少的缺点,且未考虑脂肪均匀分布于全身的情况｡程轲等[23]发现,肌肉会促进BMD的积累,脂肪对骨密度的影响存在阈值效应｡Wang等[24]通过NHANES中4 056名8 ~ 19岁美国青少年的数据,评估了BMI､WC和BMD之间的关系｡他们得出结论,身体质量指数和WC都与总BMD呈正相关,通过将身体质量指数维持在22kg / m2,将WC维持在70. 5 cm,可以实现BMD的饱和效应｡因此,需要一个能准确估计脂肪量的指标,WWI是最近设计的人体测量指数,目前的研究表明其是一种可靠的肥胖测量指标[25⁃26]｡虽然早期的大多研究表明BMI､WC和总BMD之间呈正相关,但本调查发现WWI和总BMD之间呈负相关,且在亚组中依然保持较高的稳定性｡目前,肥胖和BMD､乃至骨质疏松之间的机制尚不确定｡可能存在多种机制｡首先,过多的身体脂肪沉积会增加身体的负重,这导致骨骼的压力和骨骼结构的发生一系列变化[27]｡其次,肥胖会增加骨髓中脂肪细胞的数量｡骨髓中含有称为骨间充质干细胞(BMSC)的细胞｡这些细胞可以变成成骨细胞和脂肪细胞[28]｡骨骼部分骨髓脂肪细胞的不适当堆积将导致骨细胞活性失衡和骨转换减少,就很容易导致骨质疏松早期开始[29]｡而且,肥胖会导致炎症,骨髓微环境中脂肪细胞的增殖将加速促炎和免疫调节物质的释放[30]｡本研究有一些局限性｡首先,即使调整了很多混杂因素,但难免会有一些遗漏｡其次,由于数据库的限制,无法收集受试者关于他们的生活习惯､饮食习惯､处方数据､骨代谢指标和调节骨代谢的内分泌激素的全面数据｡此外,无法收集女性参与者的月经史｡最后,无法确定有骨折､骨关节炎､早产儿､厌食症等病史的受试者｡以前的研究已经报告说,这些因素影响青春期的骨骼健康｡本研究也有优势,本研究中包含的样本量很大,因此能够将12 ~ 20岁的青少年分为多个组进行亚组分析,使得结果更加稳健｡

参考文献:

[1]中华医学会骨质疏松和骨矿盐疾病分会,章振林.原发性骨质疏松症诊疗指南( 2022) [ J].中国全科医学, 2023, 26(14): 1671⁃1691.

[2]中华医学会物理医学与康复学分会.骨质疏松症康复治疗指南( 2024版) [ J] .中国循证医学杂志, 2024, 24 ( 6 ):626⁃636.

[6]崔洪伟,王岩,周丽芸,等.老年骨质疏松性骨折的康复研究进展[J].中国骨质疏松杂志,2024, 30(7): 1081⁃1092.

[9]冷正清,阿力木江·依米提·塔尔肯.中国2014-2020年7 ~12岁儿童生长趋势及超重肥胖状况分析[J].中国全科医学.2024, 27(1): 36⁃44.

[11]张丽,卜淑敏.肥胖对骨骼的双重影响和机制以及在骨疾病中的作用[J].中国骨质疏松杂志. 2022, 28(4): 585⁃589.

基金资助:国家自然科学基金(81602651);陕西省卫生健康科研基金项目(2022D042);

文章来源:李瑞林,于照祥,赵斌,等.体重调整腰围指数与儿童青少年骨密度的最佳平衡状态探索[J].中国骨质疏松杂志,2025,31(04):501-506.