4～7歲兒童代謝綜合征有關指標之間相關模式研究

張明軒 李宏田 周玉博 劉建蒙

代謝綜合征(metabolic syndrome,MS)指中心性肥胖、高血壓、血脂異常和胰島素抵抗等具有內在聯系的組分在個體內聚集的病理狀態[1],是心血管疾病和2型糖尿病等疾病的重要危險因素[2]。上世紀80年代以來,隨著全球多數國家兒童肥胖的流行,兒童代謝綜合征患病率亦呈上升趨勢[3-4]。1988—1994年美國兒童代謝綜合征患病率約為4.2%[5],1999—2000年升至約6.4%[6]。2004—2010年中國兒童代謝綜合征患病率約為2.3%,2011—2014年升至約3.2%[7]。流行病學證據提示,兒童期確診代謝綜合征會顯著增加個體成年后罹患心血管疾病、2型糖尿病及全因死亡的風險[8-9],故如何預防兒童代謝綜合征近年來備受關注。然而兒童代謝綜合征這一研究領域頗具爭議。首先,現行兒童代謝綜合征診斷標準數量繁多,各研究機構先后發布定義40余種[10],使用同一人群資料的研究選用不同診斷標準計算得到的代謝綜合征患病率差距較大[5, 11-12]。其次,與成年人群不同,代謝綜合征診斷結果在兒童期不穩定。2007年一項隊列研究結果提示,約一半基線期確診代謝綜合征的兒童在為期3年的隨訪期間不再符合代謝綜合征診斷標準[13]。2014年另一項為期9年的隊列研究結果提示,個體代謝綜合征診斷結果在兒童期向成年期過渡時存在較大改變,且此類改變是否可以代表兒童健康狀況的改善或惡化仍不清楚[14]。與此同時,美國一項研究結果提示動脈粥樣硬化嚴重程度會隨個體發生的代謝綜合征組分數量增加而增加[15]?；谏鲜鰻幾h與證據,中華兒科學會聲明10歲以下兒童不宜診斷代謝綜合征[16],美國兒科協會(American Academy of Pediatrics,AAP)則于2017年發文稱,作為疾病預防工具,臨床診斷兒童代謝綜合征實用性有限,相關研究更應關注兒童個體出現的代謝綜合征組分聚集現象[17]。

隨著經濟社會發展,中國兒童肥胖發生率快速上升[18],但少有研究探究國內兒童代謝性指標及代謝綜合征組分聚集分布特征。本文擬利用河北農村地區兒童群體資料,研究腰圍、體質指數(body mass index,BMI)、血壓、血脂、血糖等指標以及代謝綜合征各組分之間的相關模式,以期為揭示代謝性指標在兒童時期的分布特征、開展相關疾病早期預防提供參考依據。

對象與方法

一、研究對象

依托2006年5月至2009年4月開展的孕期增補復合微量營養素預防母嬰不良結局項目[19],本研究于2013年6月和10月在河北省元氏縣、滿城縣隨訪參加前述項目孕產婦所生兒童5 000人中隨機抽取2 581人,剔除失訪、移民、拒絕參加研究等原因者1 107人,剔除血液樣本缺失者7人,剔除年齡、身高等關鍵信息缺失者13人,最終納入分析者1 454人。本研究經北京大學醫學部倫理委員會審查批準(批準號:IRB00001052-13008),所有研究對象均簽署知情同意書。

二、研究方法

1. 結局指標收集:所有納入研究的兒童脫鞋后僅著輕便室內服裝,由經過本研究統一培訓的工作人員使用定期校正的身高體重秤測量身高和體重,兒童BMI=體重/身高2(kg/m2)。使用塑料米尺測量兒童腰圍,腰圍定義為兒童肋弓最低點與髂嵴上緣兩水平線間中點線的圍長。使用歐姆龍電子血壓計測量兒童靜息狀態下的收縮壓和舒張壓,測量時要求兒童保持靜坐姿勢。身高、體重、腰圍、收縮壓和舒張壓均測量兩次,將兩次測量結果的均值納入分析。在兒童空腹狀態下采集指尖血,使用羅氏血糖儀檢測兒童空腹血糖(fasting plasma glucose,FPG)水平。同時,每位兒童另采集空腹靜脈血樣本一份,分離血清后使用酶比色法(羅氏/日立Cobas6000分析儀)測定兒童空腹血清總膽固醇(cholesterol,CHO)、甘油三酯(triglyceride,TG)、高密度脂蛋白-膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和低密度脂蛋白-膽固醇(low density lipoprotein cholesterol,LDL-C)水平。所有數據由參與本研究的工作人員錄入統一平臺。

2. 代謝綜合征組分判定標準:代謝綜合征組分包括中心性肥胖、高血壓、高TG血癥、低HDL-C血癥和高血糖。根據2004年美國心臟學會(American Heart Association,AHA)提出的兒童與青少年代謝綜合征定義[11]判定兒童上述5項代謝綜合征組分發生情況。高TG血癥定義為血清TG≥1.1 mmol/L,低HDL-C血癥定義為血清HDL-C<1.3 mmol/L,高血糖定義為FPG≥6.1 mmol/L[11]。中心性肥胖定義為兒童腰圍大于同年齡、同性別組兒童腰圍的P75界值點,對照中國學齡前兒童腰圍參考值確定兒童腰圍P75界值點對應腰圍數值[20]。高血壓定義為舒張壓或收縮壓大于同年齡、同性別、同身高區間組兒童舒張壓或收縮壓的P90界值點,對照美國兒科學會標準確定兒童舒張壓或收縮壓P90界值點對應血壓數值[21]。

結 果

一、基本情況

研究共納入1 454名兒童,其中男孩占55.0%,4歲、5歲、6歲和7歲兒童分別占6.5%、45.0%、37.6%和10.9%。兒童平均BMI為(15.5±2.2)kg/m2,平均腰圍為(50.9±4.9)cm,平均收縮壓為(98.0±9.8)mmHg,平均舒張壓為(61.3±7.8)mmHg。兒童其他基本特征詳見表1。

表1 兒童基本特征Table 1 Characteristics of children

二、兒童代謝指標之間相關情況

兒童血清CHO與LDL-C之間呈強正相關關系(r=0.82,P<0.001),CHO與HDL-C(r=0.74,P<0.001)、腰圍與BMI(r=0.63,P<0.001)、收縮壓與舒張壓(r=0.60,P<0.001)呈較強的正相關關系,HDL-C與LDC-C(r=0.43,P<0.001)、CHO與TG(r=0.34,P<0.001)、TG與LDL-C(r=0.30,P<0.001)呈中等強度正相關關系。BMI與收縮壓、舒張壓等共21對指標間相關系數具有統計學意義(均P<0.05),但相關強度較弱(r范圍:0.05～0.29)。BMI與HDL-C等共8對指標間相關系數無統計學意義(P>0.05)。具體結果詳見表2。

表2 兒童代謝指標之間Pearson相關系數Table 2 The Pearson correlation coefficients between children′s metabolic indexes

三、兒童代謝綜合征組分之間相關關系

在1 454名研究對象中,有314人(21.6%)檢出中心性肥胖,259人(17.8%)檢出高甘油三酯血癥,612人(42.1%)檢出低HDL-C血癥,288人(19.8%)檢出高血壓,13人(0.9%)檢出高血糖。共計620人(42.6%)檢出一項代謝綜合征組分,325人(22.4%)同時檢出兩項,98人(6.7%)同時檢出三項,11人(0.8%)同時檢出四項。

兒童中心性肥胖和高TG血癥(φ=0.08,P<0.01)、中心性肥胖和低HDL-C血癥(φ=0.07,P<0.05)、中心性肥胖和高血壓(φ=0.06,P<0.05)及高血壓和高TG血癥(φ=0.05,P<0.05)之間φ系數具有統計學意義。低HDL-C血癥和高血壓、高TG血癥之間以及高血糖和其他四項代謝綜合征組分之間的φ系數均不具有統計學意義。具體結果詳見表3。

表3 兒童代謝綜合征組分之間φ系數Table 3 The Phi coefficients between children′s metabolic syndrome components

討 論

本研究發現兒童CHO與LDL-C之間相關關系強,腰圍與BMI之間、收縮壓與舒張壓之間、CHO與HDL-C之間相關關系較強,CHO與TG之間、TG與LDL-C之間、HDL-C與LDL-C之間相關關系中等,其他指標之間相關關系較弱,或不具有統計學意義。兒童中心性肥胖與高血壓、高TG血癥和低HDL-C血癥三者間均呈弱相關關系,高血壓和高TG血癥之間呈弱相關關系,其他代謝綜合征組分間的φ系數無統計學意義。

在成年人中,腰圍與BMI之間通常呈強正相關關系。據相關研究報告,成年人群腰圍和BMI之間的Pearson相關系數通常大于0.90(P<0.001)[23-24],本研究中兒童腰圍和BMI之間的Pearson相關系數為0.63(P<0.001),相關強度弱于成年人群。

既往研究提示,腰圍及BMI與血壓指標之間呈線性正相關關系,收縮壓和舒張壓水平會隨體重及BMI增加而上升[25]。2018年一項納入了753名學齡兒童的橫斷面研究[26]結果提示,研究對象的腰圍身高比和收縮壓之間的相關系數為0.27(P<0.001),呈較弱的正相關關系。2020年另一項納入了10 663名成年人的隊列研究[27]結果提示,研究對象腰圍和收縮壓、舒張壓間均呈較弱的正相關關系,相關系數分別為0.24(P<0.001)和0.27(P<0.001)。本研究中兒童腰圍與收縮壓之間的相關系數為0.22(P<0.001),與舒張壓之間的相關系數為0.24(P<0.001),BMI與收縮壓之間的相關系數為0.29(P<0.001),與舒張壓之間的相關系數為0.25(P<0.001),均呈較弱的正相關關系,與既往研究結果基本一致。

在成年人群中,肥胖通常與血清CHO、TG及LDL-C水平呈正相關關系,與HDL-C水平呈負相關關系[28-31]。本研究中,兒童BMI與CHO、TG、LDL-C之間的相關系數分別為0.12(P<0.001)、0.10(P<0.001)和0.07(P<0.05),呈較弱的正相關關系,而兒童BMI與HDL-C之間的相關系數為0.05(P>0.05),相關關系不明顯。兒童腰圍和CHO、LDL-C之間的相關關系不明顯(P均>0.05),與TG和HDL-C之間的相關系數分別為0.09(P<0.01)和-0.05(P<0.05),相關關系較弱。除此以外,亦有研究報告健康成年人群腰圍及BMI均與FPG呈較強或中等的正相關關系,男性BMI及腰圍與FPG之間的相關系數均大于0.7(P<0.001),女性均大于0.5(P<0.001)[32],本研究中兒童腰圍和BMI與FPG之間的相關系數分別為0.09(P<0.001)和0.05(P<0.05),相關關系較弱,兒童肥胖指標和FPG的相關強度不同于成年人群。上述結果提示兒童各代謝指標之間的相關模式與成人不完全相同,其生理機制有待后續研究進一步探討。

本研究中,兒童血清HDL-C與LDL-C之間呈中等強度的正相關關系,相關系數為0.43(P<0.001)。既往一項橫斷面研究結果提示,兒童血清HDL-C與LDL-C水平之間呈較弱的負相關關系,相關系數為-0.11(P<0.001)[26],本研究結果與此不同。這一差異的成因尚待進一步探討,可能與本研究的研究對象來自經濟水平較為落后的農村地區有關。

在線性相關的基礎上,本研究進一步探究了兒童各項代謝指標間的曲線相關情況。結果發現,相較于一元線性回歸模型,多項式回歸模型的決定系數平方(R2)未見明顯改善,提示兒童各項代謝指標間基本呈線性相關關系。

本研究發現兒童中心性肥胖與高血壓、高TG血癥和低HDL-C血癥三者之間φ系數具有統計學意義(φ系數范圍:0.06～0.08),表明兒童中心性肥胖與其他幾項代謝綜合征組分之間存在較弱的相關關系。這一發現提示中心性肥胖可能是兒童期代謝綜合征組分聚集的中心環節,與既往認為中心性肥胖是代謝綜合征始動因素的主流觀點相一致[33]。盡管心血管類疾病的臨床表現通常在個體中年期才會開始顯現,但代謝綜合征組分聚集狀態可在個體生命早期誘導動脈粥樣硬化發生[34]。因此,在中國兒童肥胖患病率逐年上升的大背景下[35-36],應給予兒童肥胖的預防這一議題更多關注,以實現早期預防心血管類疾病,改善人群健康狀況的目的。

研究依托前期隨機對照試驗研究開展,數據經由受過統一訓練的研究人員收集。研究存在如下局限性:研究人群來自前期隨機對照試驗研究對象,而非研究地區隨機樣本,結果外推需謹慎。胰島素抵抗是成人代謝綜合征重要特征之一,但因缺乏相關信息,未能評價該指標在兒童期的分布特征及與其他代謝性指標之間的關系。

結論

本文研究了河北農村地區4～7歲兒童代謝綜合征有關指標的相關模式,發現指標間相關強度總體較弱,相關模式與成年人群不完全相同,但已有跡象提示中心性肥胖可能是兒童代謝綜合征組分聚集的中心環節。代謝綜合征早期預防宜重點關注兒童肥胖情況并持續隨訪其他代謝性指標異常情況。