我国社区中老年人群肌肉量及肌肉力量与糖尿病的相关性

何云云,金美玲,常晶,方向阳,何昆仑,王晓娟*

(首都医科大学附属北京朝阳医院:1综合科,2肾内科,北京100020;3中国人民解放军总医院医学创新研究部,医学大数据研究中心,北京100853)

糖尿病是一种以糖代谢紊乱为特征的慢性疾病,在全球范围内,糖尿病发病率持续上升。国际糖尿病联盟发布的数据显示:2019年全球糖尿病的患病率约为9.3%,到2045年将升至10.9%[1]。作为世界上糖尿病人群最多的国家,我国的糖尿病患病率在2017年就已达到12.8%[2]。因此,识别糖尿病的影响因素至关重要。骨骼肌是胰岛素摄取和利用葡萄糖的重要靶器官,负责餐后80%以上的葡萄糖摄取,在调节葡萄糖稳态中起主导作用[3,4]。因此,肌肉量和功能的低下可能是糖尿病的重要影响因素之一。目前肌肉量的测量方法多种多样,如双能X线吸收法和生物电阻抗分析法等[5],握力被认为是衡量肌肉力量最简单可靠的指标。目前关于肌肉量、握力和糖尿病的相关性研究结论缺乏一致性。本研究基于2011年中国健康与养老追踪调查(China Health and Retirement Longitudinal Study,CHARLS)全国基线数据,探讨了我国社区中老年人群肌肉量、肌肉力量以及二者综合评分与糖尿病的相关性。

1 对象与方法

1.1 研究对象

本研究的数据来源于CHARLS基线调查。CHARLS项目是一项具有全国代表性的、针对中国45岁及以上人群的纵向队列调查[6]。该项目基线调查采用规模比例概率抽样技术于2011年至2012年开展,共招募了全国28个省150个县区的450个村、社区的17708名参与者。排除标准:(1)年龄<45岁;(2)缺乏血样标本检测数据;(3)缺乏握力数据;(4)缺乏性别、身高、体质量、腰围或血压等数据;(5)缺乏是否患有糖尿病信息。最终纳入受试者8680例。本研究糖尿病人群指的是空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)≥126mg/dl,或糖化血红蛋白(glycated hemoglobin A1c,HbA1c)≥6.5%,或自述既往糖尿病或血糖升高病史。CHARLS经北京大学生物医学伦理委员会批准(IRB00001052-11015,IRB00001052-11014),并获得所有受试者的知情同意。

1.2 方法

1.2.1 一般资料 本研究所有参与者的年龄、性别、教育水平、吸烟和饮酒状况、身高、体质量(body mass,BM)和腰围等信息均由训练有素的调查人员通过面对面访谈收集和测量。受教育程度分为小学及以下、中学、大学及以上,吸烟定义为有吸烟史,饮酒定义为过去每月饮酒1次以上。计算体质量指数(body mass index,BMI),超重/肥胖定义为BMI≥24.0kg/m2;中心型肥胖定义为男性腰围≥90cm,女性腰围≥85cm。应用欧姆龙电子血压计(TMHEM-7200,大连,中国)严格按照操作规范测量3次血压,每次间隔45s,取平均值。

1.2.2 实验室检查 受试者空腹过夜,于次日清晨采集外周血。应用酶比色法测定FBG、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)和甘油三酯(triglyceride,TG);层析法测定HbA1c;比浊法测定C反应蛋白(C- reactive protein,CRP)。

1.2.3 肌肉量 肌肉量用四肢骨骼肌肌肉量(appendicular skeletal muscle mass,ASM)表示。ASM按照在中国成年人中验证过的人体计量方程计算[7]:ASM=0.193×体质量+0.107×身高-4.157×性别-0.037×年龄-2.631。该公式中,体质量、身高、年龄的单位分别为kg、cm以及年,性别中男性=1,女性=2。体质量校正的ASM表示为ASM/BM×100%。

1.2.4 握力 手部握力(hand grip strength, HGS)用握力计测量。调节握力计和手部的大小相适应,受访者抓住握力计,肘部呈直角,让受访者用最大力气握握力器,保持几秒钟,然后松开。每只手测量2次,轮流测量,取测量结果的最大值。体质量校正的HGS表示为HGS/BM。

1.2.5 综合评分 肌肉量根据ASM/BM水平进行三分位分组。男性:Q1<32.41%,Q2 32.41%～34.27%,Q3>34.27%;女性:Q1<24.56%,Q2 24.56%～25.65%,Q3>25.65%;Q1、Q2、Q3分别赋分为2、1、0分。握力根据HGS/BM水平进行三分位分组。男性:Q1<0.59,Q2 0.59～0.70,Q3>0.70;女性:Q1<0.43,Q2 0.43～0.54,Q3>0.54。Q1、Q2、Q3分别赋分为2、1、0分。肌肉量和握力得分相加即为综合评分。

1.3 统计学处理

2 结 果

2.1 一般资料

本研究共纳入受试者8680例,年龄59(52,65)岁,男性4075例(46.9%),糖尿病患者1461例(16.8%)。与非糖尿病人群相比,糖尿病患者的年龄更大,BMI、腰围、TG、TC、CRP、SBP、DBP水平更高,HDL-C更低,差异均有统计学意义(均P<0.05)。比较2组患者的肌肉量和握力,结果发现:糖尿病患者的ASM高于非糖尿病人群,但ASM/BM低于非糖尿病人群;HGS和HGS/BM均低于非糖尿病人群,差异均有统计学意义(均P<0.05;表1)。

表1 研究人群临床资料比较

2.2 ASM/BM、HGS/BM与糖尿病患病风险的二元logistic回归分析

分别以ASM/BM、HGS/BM三分位为自变量,以是否为糖尿病(否=0,是=1)为因变量,并调整年龄、性别(男性=1,女性=2)、教育水平(小学及以下=1,中学=2,大学及以上=3)、吸烟(否=0,是=1)、饮酒(否=0,是=1)、BMI(BMI<24kg/m2=0,BMI≥24kg/m2=1)、腰围(非中心型肥胖=0,中心型肥胖=1)、TC、TG、LDL-C、HDL-C、SBP、DBP、CRP(模型3)进行二元logistic回归分析。结果显示:随着ASM/BM、HGS/BM的降低,糖尿病的患病风险逐渐升高(P<0.05);Q1组的ASM/BM、HGS/BM发生糖尿病的风险分别是Q3组的1.260倍及1.496倍;二者的综合评分分数越高,糖尿病患病风险越高,最高得分是最低得分的1.743倍(表2)。

表2 ASM/BM、HGS/BM与糖尿病的二元logistic回归分析

2.3 ASM/BM和HGS/BM与糖尿病患病风险的剂量反应关系

限制性立方样条曲线结果显示:在调整模型3中的混杂因素后,ASM/BM和HGS/BM均与糖尿病患病风险存在线性剂量反应关系(ASM/BM:非线性P=0.138;HGS/BM:非线性P=0.570)。亚组分析结果显示:在不同性别人群中,结果基本一致(图1)。

图1 ASM/BM(A)和HGS/BM(B)与糖尿病患病风险的剂量反应关系Figure 1 Dose-response relationship of ASM/BM (A) and HGS/BM (B) with diabetes riskASM: appendicular skeletal muscle mass; BM: body mass; HGS: hand grip strength.

2.4 综合评分与糖尿病患病风险的亚组分析

根据年龄、性别、BMI、腰围进行亚组分析,并调整模型3中的混杂因素,结果显示:在各年龄组及各性别人群中,高综合评分均是糖尿病患病的独立危险因素(P<0.05);在非肥胖人群中,高综合评分显著增加了糖尿病的患病风险(P<0.05),但在肥胖人群中无统计学差异(图2)。

图2 肌肉量和握力的综合评分与糖尿病患病风险的亚组分析Figure 2 Association between composite scores and diabetes by subgroup analysisA: age; B: gender; C: body mass index; D: waist circumference.

3 讨 论

本研究结果显示,在我国社区中老年人群中,肌肉量、肌肉力量与糖尿病患病风险之间存在线性剂量反应关系,即随着肌肉量和肌肉力量的降低,糖尿病的患病风险逐渐升高。在各年龄组及各性别人群,高综合评分均是糖尿病的独立危险因素,在非肥胖人群中作用更为明显。

肌少症是一种增龄相关的肌肉数量减少、肌肉力量下降和(或)躯体功能减退的老年综合征[8]。随着我国老龄化进程的加剧,肌少症的发病率逐渐升高,成为我国老年人面临的重大健康问题,被报道与胰岛素抵抗、代谢综合征、心血管等多种疾病相关[9-11]。肌肉量和握力是肌少症的重要组成部分,尽管目前多项研究证实低肌肉量和低握力增加了糖尿病风险[12-14],但也有研究发现肌肉量和握力与糖尿病之间无明显相关性[15-17]。在既往各研究之间,肌肉量的测量方法不尽相同。本研究应用既往建立的预测我国人群四肢骨骼肌肌肉量的公式计算肌肉量[7],结果发现,肌肉量、握力与糖尿病患病风险存在明显负相关。

Chen等[18]在一项纳入3969例中老年中国人群的横断面研究中发现,肌肉量在男性人群中与糖尿病的患病风险密切相关。Kim等[19]在一项纳入2811例韩国人群的横断面研究中发现,握力与糖尿病患病风险之间的相关性在不同性别人群中无显著性差异。本研究通过限制性立方样条曲线发现:在不同性别人群中,ASM/BM和HGS/BM均与糖尿病患病风险存在线性剂量反应关系,二者的综合评分对糖尿病患病风险的影响在不同性别人群中也基本一致。

肌肉量和肌肉力量均与体型大小有关,一般来说体型越大,肌肉量越多、握力越大。为了排除患者体型的混杂影响,本研究所采取的肌肉量和握力均通过体质量进行了校对,同时在logistic回归模型中调整了BMI及腰围。在对BMI及腰围进行亚组分析时发现,在非肥胖人群中,高综合评分显著增加了糖尿病的患病风险,但在肥胖人群中无统计学差异。针对韩国成年人的横断面研究亦有类似发现,即只在非肥胖人群中,肌肉量减少、握力较低与糖尿病高患病率相关[20,21]。众所周知,肥胖是糖尿病患病的重要影响因素,因此,据本研究推测,可能是肥胖削弱了低肌肉量及低肌肉力量对糖尿病患病风险的影响。

本研究的数据来源于CHARLS公共数据库,具有较好的全国代表性。但仍存在一定的局限性。(1)本研究中糖尿病的患病率偏高,究其原因,考虑是由于空腹血糖和HbA1c均只测量1次,而糖尿病的确诊依赖于复查的结果,特别是对于没有临床体征或症状的个体。因此,在一定程度上高估了糖尿病的患病率。(2)本研究为横断面研究,接下来应进一步分析纵向随访数据,明确肌肉量、握力的下降与糖尿病患病的因果关系。

综上,在社区老年人群中,肌肉量、肌肉力量是糖尿病患病风险的重要影响因素,呈线性剂量反应关系,二者的综合评分越高,糖尿病患病风险越高,尤其在非肥胖人群中作用更为显著。在评估肌少症受限的社区人群中,由常规变量计算所得的肌肉量和握力的综合评分提供了一种相对简便的方法,但其与糖尿病风险的因果关系仍需前瞻性研究进一步验证。