中國北方成年人皮下和內臟脂肪分佈特點分析!

脂肪組織作為身體成分的重要組成部分,在能量調節中起著重要作用。

“營養前沿”欄目由全國疑難及重症肝病攻關協作組主辦,北京肝膽相照公益基金會、北京醫藥科學技術發展協會承辦,肝膽相照®-肝膽病線上公共服務平臺提供平臺支援,段鐘平教授任總編輯,孔明博士任副主編,時紅波博士任執行編輯。

欄目聚焦肝病領域的國內外最新營養學進展,對營養學的熱點、難點問題,展開多種形式的深入學術交流,以指導臨床醫生切實做好肝病營養診療與管理工作。

肥胖是由於能量攝入和消耗之間的不平衡引起的,其特徵是脂肪組織在內臟和皮下脂肪中堆積。肥胖會改變脂肪組織的內分泌和代謝功能,是許多代謝性疾病的危險因素。脂肪組織的區域分佈已被證明比總體過度肥胖更能預測健康風險。過量的內臟脂肪會促進門靜脈高劑量的脂肪因子進入肝臟和其他身體組織,造成嚴重影響,如糖尿病、非酒精性脂肪性肝病、腎病、癌症和其他健康問題。因此,我們應該重視內臟肥胖的發生風險所帶來的健康問題。

近年來,CT成像成為一種準確量化腹部脂肪參數區域分佈的方法,被認為是評估身體成分的金標準。據報道,不同種族、飲食習慣、體育活動和其他因素可能會導致不同的身體成分。在中國北方,對於不同BMI腹部脂肪區域分佈的潛在人口統計學異質性和內臟肥胖風險的研究較少。

因此,首都醫科大學附屬北京佑安醫院肝病中心四科(原疑難肝病及人工肝中心)段鐘平教授牽頭了一項多中心研究,分析不同性別、年齡和BMI的健康人群中第三腰椎水準的脂肪組織分佈和內臟肥胖的比例情況。

這一研究論文“Assessing visceral obesity and abdominal adipose tissue distribution in healthy populations based on Computed Tomography: A large multicenter study cross-sectional in China”發表于Frontiers in Nutrition。本期“營養前沿”,我們對其進行分享,以幫助大家提高臨床及科研思維能力。

資料與方法

1 研究對象

在這項多中心回顧性橫斷面研究中,從2016年1月至2021年3月共收集了1787例健康人群,數據來源於中國北方4傢具有代表性的醫院(首都醫科大學附屬北京佑安醫院、大連醫科大學附屬第二醫院、蘭州大學附屬第一醫院和南陽市第一人民醫院)。

納入標準:(1)年齡點20歲;(2)有可進行測量的腹部CT檢查(包含L3水準);(3)BMI點18.5 kg/m2。

排除標準:(1)惡性腫瘤;(2)各種慢性疾病,如心腦血管疾病、慢性阻塞性肺疾病、慢性肝炎和慢性腎功能不全;(3)各種重症疾病,如肝衰竭、呼吸和迴圈衰竭、腎衰竭和重症胰腺炎;(4)內分泌疾病和代謝綜合徵,如甲狀腺功能異常和糖尿病;(5)目前正在使用糖皮質激素治療的自身免疫性疾病;(6)精神類疾病。

從電子病歷系統中獲得個人資訊,包括性別、年齡、身高、體重和診斷。根據WHO標準,BMI分為正常(18.5-25 kg/m2)、超重(25-30 kg/m2)和肥胖(點30 kg/m2)組。

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圖1 中國北方四座代表性城市

2 標準定義

根據世界衛生組織(world health organization,WHO)標准將BMI分為:正常/健康體重(18.5~25.0 kg/m2)、超重(25.0~30.0 kg/m2)、肥胖(點30.0 kg/m2)。內臟肥胖的診斷標準是先前報道的在男性和女性L3水準內臟脂肪組織面積點100cm2。這一標準被用作亞洲人群中定義肌肉減少症性肥胖和診斷內臟肥胖的一個臨界值。

3 腹部脂肪組織評估方法

在這項研究中,所有的健康人群都進行了腹部CT掃描。從放射科PACS系統中獲得了第三腰椎(L3)中間水準的橫斷面CT圖像,並以dicom格式進行研究。使用SliceOmatic軟體對脂肪組織參數進行分析。以不同的CT閾值(Hounsfield Units,HU)進行組織分割,內臟脂肪組織的CT密度閾值為−150~−50HU,皮下脂肪組織的CT密度閾值為−190~−30HU。圖2顯示,內臟脂肪組織區域用黃色表示,皮下脂肪組織區域用紫色表示。通過軟體可以自動計算出VAT和SAT的橫截面積,總脂肪組織(Total Adipose Tissue,TAT)為VAT和SAT之和。其面積與身高平方的比值得到內臟脂肪組織指數(Visceral Adipose Tissue Index,VATI cm2/m2)、皮下脂肪組織指數(Subcutaneous Adipose Tissue Index,SATI cm2/m2)和總脂肪組織指數(Total Adipose Tissue Index,TATI cm2/m2)。

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圖2 CT掃描顯示正常BMI伴和不伴內臟肥胖個體的身體組成

A代表正常BMI伴內臟肥胖的個體,BMI為23.2kg/m2,內臟脂肪組織面積為207 cm2。B代表正常BMI不伴內臟肥胖的個體,BMI為23.2 kg/m2,內臟脂肪組織面積為23.9 cm2。

4 統計分析

使用R×64 4.0.3(http://www.r-project.org/)、Origin 9.0(Origin lab,Northampton,MA,USA)和SPSS 26.0(Version 26.0;IBM Corp,Armonk,NY,UAS)統計軟體來分析數據並製作圖表。P<0.05為差異有統計學意義。分類變數以頻數(%)來表示,並採用卡方檢驗進行比較。連續數據表示為中位數(四分位間距差)。兩組間連續變數的比較採用Mann-Whitney U檢驗。通過散點圖顯示脂肪組織指數(VATI、SATI和TATI)與年齡和BMI之間的相關性,並使用Pearson相關係數進行評估。

結 果

1 研究人群

本研究共納入健康人群1787例,其中男性902例(50.5%),女性885例(49.5%)。樣本平均年齡為45.3±15.2歲(20~88歲),平均BMI為23.5±3.2 kg/m2(18.5~38.7 kg/m2)。正常體重組1284例,超重組434例,肥胖組69例。對於腹部脂肪參數分析,男性中位VAT(120.9 vs 67.2 cm2,P<0.001)、中位VATI(39.1 vs 25.6 cm2/m2,P<0.001)和中位TAT(244.0 vs 221.0 cm2,P=0.004)均高於女性。與男性相比,女性有更高的中位SAT(116.9 vs 146.7 cm2,P<0.001)、中位SATI(38.8 vs 55.8 cm2/m2,P<0.001)和中位TATI(81.2 vs 83.7 cm2/m2,P=0.003)。男性內臟肥胖比例顯著高於女性(60.8% vs 30.4%,P<0.001)。

2 脂肪組織參數與年齡和BMI的相關性

不同年齡段(20-29歲、30-39歲、40-49歲、50-59歲、點60歲)男性(表1)和女性(表2)脂肪組織參數的比較。我們的數據顯示,腹部脂肪參數在男性和女性中呈現不同的變化趨勢。男性VAT和VATI在60歲前逐漸升高,60歲後有下降趨勢,40歲以前SAT和SATI隨年齡增長呈上升趨勢,40歲以後呈下降趨勢。而在女性,所有的脂肪參數(VAT,VATI,SAT和SATI)隨著年齡的增長而增加。相關分析顯示VATI和TATI均與年齡呈中度正相關(r=0.522,P<0.001;r=0.362,P<0.001),且女性的相關性高於男性(r=0.254,P<0.001;r=0.125,P<0.001)。

此外,圖3顯示女性SATI與年齡呈弱正相關(r=0.165,P<0.001),而男性SATI與年齡之間呈弱負相關(r=-0.066,P=0.046)。圖4顯示了BMI與腹部脂肪參數在不同性別之間的相關性。結果顯示,男性和女性的脂肪參數(VATI、SATI和TATI)與BMI均呈顯著的正相關(P<0.001)。

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圖3 不同性別脂肪組織指數(VATI、SATI、TATI)與年齡相關性的散點圖

 

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圖4 不同性別脂肪組織指數(VATI、SATI、TATI)與BMI相關性的散點圖

3 內臟肥胖在不同性別、年齡和BMI中的分佈

BMI正常的女性中,內臟肥胖的比例隨著年齡的增長而逐漸增加,20-29歲、30-39歲、40-49歲、50-59歲和點60歲的女性內臟肥胖的比例分別為3.5%、7.5%、14.1%、23.5%和51.3%(圖5)。而在BMI正常的男性中,60歲前內臟肥胖的比例逐漸升高,但點60歲時男性內臟肥胖比例略有下降。20-29歲、30-39歲、40-49歲、50-59歲和點60歲男性內臟肥胖比例分別為22.8%、50.5%、57.1%、63.9%和54.9%(圖5)。值得注意的是,在BMI正常的老年男性和老年女性中,內臟肥胖的比例均大於50%。在超重或肥胖(BMI點25kg/m2)的男性和女性中,內臟肥胖比例隨年齡的增長呈進行性增加,20-29歲、30-39歲、40-49歲、50-59歲、點60歲的女性內臟肥胖比例分別為46.2%、51.4%、52.5%、61.5%和84.6%,男性內臟肥胖比例分別為63.9%、88.9%、88.4%、96.6%和100%(圖6)。

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圖5 BMI正常人群不同年齡層內臟肥胖比例

49641653477748382圖6 超重或肥胖人群不同年齡層內臟肥胖比例

討 論

脂肪組織作為身體成分的重要組成部分,在能量調節中起著重要作用。它通過産生脂肪因子,在調節脂質代謝、糖代謝、胰島素敏感性、血管生成、食欲和炎症等方面發揮重要作用。身體成分參數分析是一種新興的方法,很容易從CT圖像中獲得。關於中國北方健康人群正常BMI伴內臟肥胖的比例研究較少。因此,我們收集了來自中國北方4個具有代表性醫院的1787例健康人群,對他們進行了腹部CT檢查,並分析腹部脂肪分佈情況。我們發現,腹部脂肪分佈在不同性別、年齡和BMI之間存在差異。無論年齡如何,男性內臟肥胖的比例明顯高於女性。有趣的是,我們發現在正常BMI的男性和女性中,內臟肥胖的比例都很高,老年人的內臟肥胖比例甚至超過50%。

眾所週知,肥胖的流行構成了一個重大的公共健康問題,因為肥胖增加了許多疾病的發生風險。研究表明,脂肪組織的區域分佈比總體肥胖更能預測健康風險。腹部脂肪主要由內臟脂肪和皮下脂肪兩種脂肪組織構成。對於性別分析,我們的數據顯示VAT和SAT的分佈存在性別差異。男性VAT和VATI高於女性,而女性SAT和SATI高於男性。脂肪組織分佈的性別二型性可能與不同的性激素有關。從進化的角度來看,這也可能與不同的生殖策略有關。研究表明,男性比女性患代謝損傷和相關疾病(胰島素抵抗和2型糖尿病)的風險更高。VAT與胰島素抵抗、2型糖尿病、心血管疾病、高血壓、癌症、睡眠呼吸暫停綜合徵和代謝綜合徵密切相關。因此,男性可能比女性有更多的內臟脂肪,且疾病的發生風險更高。也有報道稱,SAT減少與女性代謝綜合徵相關,但SAT的增加對男性代謝綜合徵有不利影響。女性的低SAT也與肝硬化患者的死亡率增加有關。因此,女性高水準SAT和男性低水準SAT可能減少代謝性疾病的發生風險。

我們的數據顯示,無論男性還是女性,VATI都與年齡增長呈正相關,女性的VAT更容易受年齡的影響。據報道,心血管疾病的患病率隨著年齡的增長而增加,老年人心血管疾病的危險因素也比年輕人多,這可能是因為大多數老年人比年輕人有更高的內臟脂肪有關。

男性和女性在VAT積累方面的差異隨年齡的增加而減少,年齡越大差異越小。有文獻報道,絕經前女性患心臟代謝疾病的風險低於同年齡和BMI的男性,但絕經後女性和男性患代謝性疾病的風險相似。我們的數據也説明瞭這一現象。絕經前女性的中位VAT低於同年齡和BMI的男性,當年齡大於60歲時,男性和女性的中位VAT相似(122.0 vs 120.2 cm2)。對於皮下脂肪組織的分析,我們的數據顯示,皮下脂肪組織與年齡的相關性在男性和女性之間是相反的。一項多中心研究也得出了類似的結果,但這種現象存在的潛在機制有待進一步研究。

在亞洲人群中,內臟肥胖已經成為比BMI更可靠的肥胖指標。研究表明,在預測腹腔鏡結直腸癌手術預後方面,與BMI相比,內臟肥胖可能是更有用的臨床預測指標。有文獻報道,高VAT在評估急性胰腺炎的嚴重程度和預後方面也優於BMI。研究也表明,有內臟肥胖但不伴總體肥胖(VAT點100 cm2 plus BMI<25 kg/m2)的受試者比沒有內臟肥胖的總體肥胖(VAT<100 cm2 plus BMI點25 kg/m2)受試者具有更多的代謝危險因素。因此,不是所有的肥胖人群均出現糖尿病和心血管疾病,而這些疾病似乎與內臟肥胖有關,即使在瘦人身上。我們的研究結果表明,正常BMI人群內臟肥胖的比例較高,老年人內臟肥胖的比例甚至超過50%。這提示我們,BMI正常的健康人內臟肥胖需要更加小心地管理,否則許多潛在疾病的風險可能會被忽視。據報道,戒煙和控制飲酒習慣對於預防內臟肥胖和相關並發癥至關重要。也有報道稱有氧運動與抗阻運動相結合可減少肌肉減少症肥胖的發生。一般來説,在不同人群中減少內臟肥胖可以降低冠心病和代謝性疾病的風險。

綜上,這是中國北方第一個大樣本、多中心、基於健康年輕人群的研究。我們發現CT測量的腹部脂肪參數在不同性別、年齡和BMI的分佈存在差異。有趣的是,我們發現在正常BMI的男性和女性中,內臟肥胖的比例很高,老年人的內臟肥胖比例甚至超過50%。臨床和健康指南一般不建議對正常體重伴內臟肥胖的患者進行評估和管理。研究結果提示我們應該更加關注正常體重伴內臟肥胖人群的健康問題,而對於正常體重伴內臟肥胖的健康人群,鍛鍊和保持健康的生活方式尤為重要。

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