儿童超重、肥胖的影响因素研究进展

任亚亚，李元霞，高永伟

(延安大学附属医院儿科，陕西 延安 716000)

近年来，儿童超重、肥胖已成为全球严重的公共卫生问题。2013年，美国医学会正式认定“肥胖”是一种疾病[1]。2015年，第8届亚洲-大洋洲肥胖问题会议将肥胖确定为一种病理状态，需要临床干预[2]。社会经济迅速发展、人民物质生活水平不断提高、膳食营养结构以及认知观念的改变等，均可导致儿童超重、肥胖的发生率不断攀升。据美国国家疾病预防控制中心调查结果显示，自20世纪70年代以来，美国儿童肥胖的发病率增加了2倍多[3],越来越引起人们的重视。儿童期肥胖是成人肥胖及其并发症的独立危险因素，并且增加了成人发生慢性疾病的风险，特别是心血管疾病和代谢性疾病。因此，关注儿童体质健康成为了重中之重。基于此，本文从饮食结构的不合理、缺乏体育锻炼、年龄和性别、社会经济水平的提高以及继发于遗传或内分泌因素6个方面，对儿童超重、肥胖的影响因素进行阐述，以期为儿童的健康成长提供依据。

1 超重、肥胖的判定标准

目前，国内外多使用体质量指数(body mass index，BMI)作为人体测量学指标来评估超重和肥胖，筛查标准主要包括2000年国际肥胖工作组建立的标准[4]、2000年美国疾病控制和预防中心的年龄和性别特定生长图表[5]、2007年世界卫生组织制定的学龄儿童生长参照标准[6]、2009年李辉等[7]提出的儿童超重肥胖筛查BMI界值及2018年我国最新发布的《中华人民共和国卫生行业标准(WS/T586-2018)学龄儿童青少年超重与肥胖筛查》[8]。

但BMI是基于身高、体质量的计算方法，衡量的是超重的指标，而不是过高的体脂，特别是在青春期的男童中，BMI的增加也可以归因于瘦体质量的增加，而不仅仅是肥胖[9]。常用的评估体脂率的方法有人体测量法、生物电阻抗法、磁共振成像、双能X射线吸收法、空气容积描记、水密度法和超声检查等，其中人体测量法和生物电阻抗法因操作简单、无创、廉价、快捷而适用于现场大规模的人群调查；其余几项则均是以医院为基础的复杂、昂贵、耗时的方法，或者涉及辐射，不适用于儿科检查或大规模的筛查使用，多用于科研。

2 国内外儿童肥胖现状

在过去42 a内，全球肥胖儿童的总人数上升了10余倍，高收入地区的上升幅度最小(平均每10 a 上升30%～50%)，南部非洲地区上升幅度最大(每10 a约上升4倍)[10]。2016年，全球肥胖儿童约有1.24亿，肥胖率约为6.7%[10]。目前，中国肥胖儿童人数已经跃居世界第一[11]。2010年，一项来自7个欧洲国家的横断面研究显示，儿童的肥胖率为4.9%[12]，与全球平均水平相近。 2014年，中国学生体质健康调研报告结果显示，7～18岁学生肥胖率为7.3%[13]，低于美国儿童的肥胖患病率(18.5%)[14]，但仍高于全球平均水平。2013年，韩国20岁以下男、女儿童超重、肥胖检出率分别为21.2%、13.2%；新加坡分别为20.9%、13.3%；日本分别为15.3%、12.4%；印度分别为5.3%、5.2%[15]；2014年，中国7～18岁男、女生超重、肥胖检出率分别为24.2%、14.6%[13]，明显高于上述亚洲国家。

3 超重、肥胖的影响因素

3.1 饮食结构不合理当前随着人民生活水平的不断提高，膳食结构发生了较大的改变，谷薯类、蔬菜类的摄入量不断减少，与1982年相比，分别减少了45.9%和14.8%；肉、蛋、奶和水产品的消耗量较1982年分别增加了1.7、2.3、2.1、1.1倍；脂肪摄入量明显增加，脂肪供能比由1992年的19%增加至2002年的28%，至2012年超过了35%[16-17]，明显超过了膳食指南推荐值，饮食习惯受西方餐饮的影响日益凸显。高糖、高脂、高热量食品的密集营销与易获得性、可负担性，导致摄入量过多，使得脂肪组织在体内不断累积，从而引发肥胖。

多项研究结果显示，儿童肥胖与喜欢吃甜食、膨化食品、西式快餐、喝含糖饮料、进食速度快及每顿吃得很饱呈显著正相关(P<0.05)[18-19]；与喜欢吃蔬菜类食物、对饮食量的干预以及对饮食结构的控制呈显著负相关(P<0.05)[19]。多数学生喜欢进食快餐、膨化食品、油炸类食品以及含糖量较高的食品(冰淇淋、巧克力、奶茶等)，这些高糖、高脂、高热量的食品摄入过多，是肥胖发病的高危因素。当进食速度过快时，由于食物未被充分咀嚼，不能及时将信号反馈至饱感中枢，造成摄取的食物过量。过度劝食、诱食以及用高热量食品作为奖励等不当的喂养行为均会导致儿童能量摄入过多[18]。蔬菜类食物富含人体所需的矿物质、维生素、纤维素等。而纤维素可以增加咀嚼的次数，增强饱腹感，减少食物的摄入；同时能够促进胃肠蠕动，加速食物通过胃肠道的时间，从而降低其吸收率，有助于预防肥胖的发生。奶类和大豆中含有大量优质蛋白，蛋白质摄入量的增加，是促进儿童生长发育的重要因素，21世纪初教育部推行的“蛋奶工程”也印证了此观点[17]。

3.2 缺乏体育锻炼儿童肥胖率的不断上升也归因于静态生活方式或缺乏体育锻炼。一方面，随着网络媒体技术的日益普及，电子技术的迅猛发展，电脑、手机、电视等越来越多地进入人们的生活，在儿童的日常生活中所占时间比例越来越高；另一方面，学生学业负担重，单一的应试教育理念使得学生总是以牺牲宝贵的体育活动时间来换取分数，以及放学后时间总是被各种课外辅导及兴趣培训班所充斥。这些行为均增加了儿童的久坐时间，成为静态生活方式的主要成因。

久坐行为 (每日 “屏幕时间”>2 h)和较少的体育活动(每日60 min以上的体育活动每周少于2次)之间呈现出明显的负相关。2012年，BAI等[20]对美国 1 113名青少年进行了体育活动和屏幕时间的问卷调查，结果表明，不符合屏幕时间指南的儿童超重、肥胖的概率是符合屏幕时间指南的儿童的1.69 倍。而不符合体育活动和屏幕时间指南的儿童超重、肥胖的概率是同时满足这2个条件儿童的2.52 倍。MAHER等[21]的研究结果也得出了相似的结论。NAVTI等[22]对喀麦隆儿童的一项横断面研究结果显示，中等强度(每周2～4次)和高强度(每周4～7次)体力活动与超重、肥胖呈显著负相关。久坐不动的生活方式(每日超过3 h)与超重、肥胖呈显著正相关，其他学者的研究结果也印证了这一点[12,23-25]。

3.3 社会经济水平的提高一项关于全球195个国家25 a来超重和肥胖对健康影响的数据分析结果表明，社会人口指数(socio-demographic index，SDI)较高的国家肥胖患病率也较高；SDI处于中等水平国家的男孩、女孩的肥胖增长率最高[26]。OLAYA等[12]对7个欧洲国家进行的横断面研究结果显示，生活在国内生产总值和人均实际国内生产总值较高、机动车数量较多以及公共卫生支出占政府总支出百分比较高的国家的儿童超重、肥胖的风险较低。马淑婧等[27]对1991年至2015年中国9个省份儿童超重和肥胖率的变化趋势分析结果显示，儿童BMI和超重、肥胖率均呈增加趋势，也反映出我国经济的发展水平不断提升。有研究显示，全球儿童和青少年的平均BMI和肥胖率均有所上升，上升趋势在高收入国家基本处于较高水平的平稳状态，而在中、低收入国家仍在继续攀升[10，15]。

社会经济地位(socioeconomic status，SES)和儿童超重、肥胖之间的关系也表现出了不对称性。在发达国家，SES与儿童肥胖呈负相关；而在发展中国家，SES高的儿童超重和肥胖率明显高于SES较低的儿童[23]。可能的原因是，发展中国家SES高的儿童有更多的可支配零花钱用于购买零食(主要为高能量的快餐等食品)、电子产品等，以及拥有更安逸的生活方式，如乘车上下学等。

3.4 遗传因素肥胖作为一种慢性代谢异常性疾病，既与不健康的生活方式有关，又与遗传(表观遗传学改变、基因突变等)因素密切相关，一项对上海儿童的调查结果表明，肥胖呈现明显的家庭聚集倾向，父母超重、肥胖是儿童超重、肥胖的一个重要危险因素，且母亲肥胖的影响更为显著[18]。GUPTA等[23]、王晓莺等[28]的结论与该研究一致，均表明了肥胖的遗传性。

内脏脂肪组织(visceral adipose tissue，VAT)比皮下脂肪组织(subcutaneous adipose tissue，SAT)含有更大、更多的脂肪细胞，更容易发生代谢并发症，因此，研究体脂分布的潜在分子机制成为肥胖研究领域的挑战之一。KELLER等[29]研究发现，SAT中SSPN基因DNA甲基化水平与BMI呈显著负相关；而VAT中HAND2、CCDC125、SORBS2和CASQ2基因的甲基化与BMI呈正相关；VAT中RUNX1基因的甲基化与脂肪分布参数显著相关，如网膜内脏脂肪组织与SAT比值、腰围、腰臀比和内脏脂肪面积。该研究还发现了与脂肪分布相关的候选基因，包括HAND2、HOXC6、PPARG、SORBS2、CD36和CLDN1。其中，研究最多的是PPARG基因，其被认为是脂肪形成和分化的关键调节因子；HOXC6基因是在VAT中DNA甲基化水平最高，且伴随着mRNA表达降低最显著的候选基因；CD36基因在非肥胖者的VAT中甲基化程度更高，表达较少，并通过多种机制影响代谢；CLDN1基因在肥胖者的VAT中启动子甲基化程度增高。李玉倩等[30]研究发现，在Janus激酶/信号转导与转录激活子(Janus kinase/signal transducer and activator of tran-ions,JAK/STAT)介导的Leptin信号转导通路中，STAT3基因的rs2293152位点通过对下游靶基因的转录来调节食欲与能量的代谢。BARBERIO等[31]对肥胖女性青少年的研究发现，与非肥胖组相比，肥胖组VAT中磷脂酰肌醇3-激酶/蛋白激酶B(phosphatidylinositol-3-kinase/ protein kinase B,PI3K/Akt)信号通路表达明显升高，且肥胖组VAT中317个基因的DNA甲基化和基因表达存在差异；通过实时定量基因扩增荧光检测系统证实，PI3K/Akt信号通路中的2个基因 TFAM和PPP2R5C在肥胖组中的表达明显上调。Akt信号通路在骨骼肌和脂肪组织的葡萄糖摄取中具有明确的作用，PPP2R5C是一种潜在的代谢调节剂，TFAM是一种关键的线粒体转录因子，对线粒体转录的激活起重要作用，肥胖引起的线粒体功能障碍是多种组织损伤的标志，也是药物治疗的主要靶点。

脂肪量与肥胖相关基因(fat-mass and obesity associated genes，FTO)和黑皮质素4受体基因(melanocortin-4 receptor genes，MC4R)在人体的脑和胰岛中普遍表达，且在中枢神经系统调控食物摄入与能量消耗的稳态中起主要作用。CYRUS等[32]对136名沙特阿拉伯的肥胖人群FTO基因的已知变异体rs9939609和rs1421085位点以及MC4R基因rs17782313位点进行相关性分析得出，FTO基因的rs9939609和rs1421085位点与BMI显著增加表现出较强的相关性。MC4R基因rs17782313位点与中度肥胖相关。ADAMSKA-PATRUNO等[33]的研究也认为MC4R基因常见单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism，SNP)与VAT和VAT/SAT显著相关，且与体脂的含量及分布、餐后碳水化合物利用等显著相关。但李敏等[34]对新疆伊犁地区儿童群体MC4R基因rs17782313位点和FTO危险等位基因rs9939609、rs1421085、rs8050136、rs17817449位点进行的SNP基因型分布研究中发现，在肥胖与正常BMI儿童之间SNP无差异，但FTO基因的多个SNP重组单体型TTCT、CTCT与儿童肥胖相关，证实了单纯性肥胖的微效多基因协同机制。ZHU等[35]研究表明，多巴胺受体D2基因的rs2075654位点SNPs与中国儿童肥胖变化相关。

刘卫刚等[36]对PYY基因rs2880412位点多态性的研究中检测出2种等位基因(A和C)和3种基因型(AA、AC和CC)，肥胖组与非肥胖组人群中的2种等位基因频率和3种基因型频率分布差异均有统计学意义，其中等位基因C可能为肥胖易感性等位基因，基因型AA可能与肥胖组人群三酰甘油升高和低密度脂蛋白胆固醇降低有关。

3.5 内分泌疾病肥胖与内分泌疾病(如糖尿病、皮质醇增多症、甲状腺功能减低症、胰岛素瘤等)也可以相互促进，互为因果。一项对非洲肥胖症与糖尿病发展趋势的综合研究分析显示，男性和女性的平均BMI水平与糖尿病患病率之间存在较强的正相关关系[37]。LIU等[38]对中国糖尿病前期受试者的研究结果也表明，VAT和SAT与胰岛素抵抗(insulin resistance，IR)呈显著正相关，且VAT与IR的相关性较SAT更强。PANG等[39]、宋文娟等[40]的研究也证实了这一结果。BARAJAS-OLMOS等[41]对肥胖和2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus，T2DM)患者的研究结果显示，在与IR、脂肪酸合成、脂肪储存和炎症相关的一组基因中，DNA甲基化改变与基因表达呈负相关。DNA甲基化改变是影响肥胖患者发展为T2DM过程中的一种重要机制。DNA甲基化改变最高(>5%)的基因包括SAT中的DST、MGAT4C、LEP和ZNF3；VAT中的BRDT、C14orf105、EDNRB、HMP19、PSG6和SNX4；LT中的SYT7、LTbR、CATSPER2、LPAL2、NCALD、ZDHHC11、LGTN、OXT和PRSS21，其中大多数基因以前均未发现与T2DM有关系。TATSUKAWA等[42]的一项前瞻性队列研究结果显示，在校正了BMI和其他潜在的混杂因素后，体脂分布与糖尿病风险相关。躯干部脂肪组织的百分比与糖尿病的发展呈正相关，腿部脂肪组织的百分比与糖尿病的发展呈负相关。CAO等[43]研究发现，Hoxa5在高脂饮食诱导的肥胖小鼠脂肪组织中表达明显降低，且Hoxa5还可通过抑制蛋白激酶A/激素敏感性脂肪酶途径促进脂肪细胞分化，这可能为肥胖症和T2DM的治疗提供新的线索。

3.6 年龄、性别及其他因素一项对7个欧洲国家进行的横断面研究结果显示，年龄较小、男性与儿童超重、肥胖率呈正相关[12]。王烁等[13]对中国7～18岁学生超重及肥胖流行趋势的研究结果显示，男生、女生的超重、肥胖检出率分别为24.2%、14.6%，男生高于女生；城市、乡村学生超重、肥胖检出率分别为22.3%、16.5%，城市高于乡村；各年龄组中，小学生(<12岁年龄组)超重及肥胖检出率为22.5%，初中生(13～15岁年龄组)为 17.3%，高中生(16～18岁年龄组)为15.4%，小学生超重及肥胖率最高，高中生最低。OLAYA等[12]、陈琴等[19]、张俊丽[44]、巫丽琼等[45]的研究结果也均表明，男生超重、肥胖检出率高于女生，年龄较小的儿童高于年龄较大者，存在明显的性别差异与年龄差异。由此可见，小学生超重、肥胖率高于高中生，可能的原因是青春期体内激素变化的影响，以及青春期后期青少年更注重自己的外貌与形体的改变。

研究发现，肥胖儿童血液中瘦素与性激素水平之间显著相关，瘦素与雌二醇分泌呈相互促进、与睾酮分泌呈相互抑制的反馈关系[46]。青春发育期开始，女生体内雌激素水平升高，雌激素可以促进脂肪组织的沉积，抑制骨转换，保持骨形成和骨吸收的平均速率；而男生则雄激素水平升高，雄激素(睾酮)可以促进蛋白质合成、骨骼肌的生长，同时可以抑制体内脂肪组织的沉积，使得男性的肌肉更加发达。此外，青春期发育也可能与胰岛素的水平有关。有研究发现，胰岛素可能直接或间接通过与生长素轴相互作用促进生长[47]。

4 建议

儿童是祖国的未来，他们的健康需要社会、学校、家庭以及各网络媒体的共同参与。首先，国家需要出台一系列相应的政策措施，提倡限制儿童的久坐行为，增加体育锻炼时间与强度，通过多渠道向肥胖儿童及家长进行健康宣教。学校、家庭也应该认识到这一点的重要性，减少儿童的屏幕时间，避免由于学习任务太重、时间过长而导致的久坐时间的增加，最好每天参加45～60 min的中等强度的体育活动，并在课业间隙进行适当的身体活动，以期更好地促进儿童体质的健康发展。其次，应努力纠正肥胖儿童父母对肥胖的错误认知，普及关于儿童健康成长的科学知识，因为父母正确的认知和科学的养育行为也是预防肥胖不可或缺的。与此同时，要坚决纠正肥胖儿童进食过快、过多，喜食高糖、高脂、高热量的食品。大力提倡合理膳食结构，避免摄入过多的油脂性食物，保证处于生长发育期儿童有充足的蛋白质及营养素摄入[48]。最后，科研人员也应该继续努力发现肥胖相关的基因及其调控机制，并将之运用于肥胖儿童的诊断与治疗中，从根源上降低儿童肥胖症的发生率。