腹部脂肪及年龄对女性腰椎骨质密度影响协同作用分析

张晓东g

赵文吉ZHAO Wenji

陈焱君CHEN Yanjun

赵银霞ZHAO Yinxia

张灵艳ZHANG Lingyan

严杰文YAN Jiewen

卢雄光LU Xiongguang

李绍林LI Shaolin

作者单位

南方医科大学第三附属医院（广东省骨科研究院）医学影像科 广东广州 510630

腹部脂肪及年龄对女性腰椎骨质密度影响协同作用分析

张晓东ZHANG Xiaodong

赵文吉ZHAO Wenji

陈焱君CHEN Yanjun

赵银霞ZHAO Yinxia

张灵艳ZHANG Lingyan

严杰文YAN Jiewen

卢雄光LU Xiongguang

李绍林LI Shaolin

作者单位

南方医科大学第三附属医院（广东省骨科研究院）医学影像科 广东广州 510630

中国医学影像学杂志

2016年 第24卷 第11期：843-846

Chinese Journal of Medical Imaging 2016 Volume 24 (11): 843-846

目的腹部脂肪与腰椎骨质密度（BMD）关系密切，但大多研究未考虑年龄因素的影响。文中重点探讨腹部脂肪及年龄对女性腰椎BMD影响的协同作用，以加深对骨质疏松发生机制的认识。资料与方法收集2014年1－12月南方医科大学第三附属医院健康志愿者及慢性腰腿痛女性患者共79例，年龄25～76岁，平均（51.5±12.6）岁。所有研究对象均计算体重指数（BMI）。行定量CT（QCT）腹部扫描，测量腰椎（L3）的BMD及相应层面的腹部皮下脂肪（SAT）与内脏脂肪（VAT）含量。根据79例患者的BMD分为骨质疏松组、骨量减少组和骨量正常组，比较各组间年龄、BMI、SAT及VAT差异，分析年龄与VAT的交互作用及相关性。结果3组间比较，年龄、VAT差异均有统计学意义（F=65.715、13.546，P<0.05），3组间BMI、SAT比较差异无统计学意义（F=2.479、2.451，P>0.05）；年龄对VAT影响腰椎BMD具有明显交互作用，控制年龄变量后，3组间VAT含量比较差异无统计学意义（F=0.575，P>0.05）；年龄与BMD呈负相关性（r=－0.842，P<0.05），与VAT呈正相关性（r=0.566，P<0.05）。结论年龄是影响女性腰椎BMD的主要负性因素，对VAT影响女性腰椎BMD有交互作用。控制年龄变量后，VAT对女性腰椎BMD无明显影响。因此，在研究腹部脂肪与骨质疏松的关系时应考虑年龄的交互因素。

骨质疏松；脂肪组织；腹部；腰椎；骨密度；年龄因素；体层摄影术，X线计算机；女（雌）性

骨质疏松属于慢性疾病。肥胖与骨质疏松的关系尚不明确。腹部脂肪尤其是内脏脂肪（visceral adipose tissue，VAT）与腰椎骨质密度（bone mineral density，BMD）的关系较为密切[1-2]；但腹部脂肪与年龄有一定关联，而大多数研究并未考虑年龄对腹部脂肪的协同影响，存在一定的偏倚[3]。因此，本研究通过定量CT（quantitative CT，QCT）测量女性腰椎BMD，同时测量腹部皮下脂肪（subcutaneous adipose tissue，SAT）及VAT，结合分析腹部脂肪对腰椎BMD的影响以及年龄对VAT影响腰椎BMD的协同作用，从而为探讨肥胖与骨质疏松的关系提供依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象 收集2014年1－12月南方医科大学第三附属医院的健康志愿者及慢性腰腿痛患者共79例，均为女性，年龄25～76岁，平均（51.5±12.6）岁。排除代谢性疾病、使用糖皮质激素、肿瘤、腰椎手术或骨折等患者。测量所有患者的身高、体重，计算体重指数（BMI）。

1.2 仪器与方法 采用Toshiba 64排螺旋CT，管电压120 kV，管电流150 mA，将校准体模（Mindway公司）紧贴于患者腰部，扫描范围选择L1～L5。将原始数据传至QCT工作站，通过三平面定位，选取L3椎体中心层面设置感兴趣区（ROI），包括松骨质且避开骨皮质及椎体后中央静脉沟（图1），计算BMD值。按欧洲体模骨密度标准[4]将所有患者分为3组：骨质疏松组（BMD<80 mg/cm3）、骨量减少组（BMD 80～120 mg/cm3）、骨量正常组（BMD>120 mg/cm3）。同时使用QCT分析软件测量L3椎体相应层面SAT与VAT的含量。所有测量均由2名住院医师分别独立完成，取其测量平均值。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0软件，单因素方差分析比较3组间年龄、BMI、SAT与VAT差异，组间两两比较采用LSD法；年龄、腹部脂肪对BMD的影响进行协方差分析，对年龄与BMD及腹部脂肪进行Pearson相关性分析。P<0.05表示差异有统计学意义。

2 结果

2.1 3组间年龄、BMI、SAT及VAT比较 骨质疏松组、骨量减少组及骨量正常组年龄、BMI依次减小；差异有统计学意义（P<0.05），但BMI差异无统计学意义（P>0.05）；骨质疏松组、骨量减少组及骨量正常组VAT依次减小，差异有统计学意义（P<0.05）；骨量减少组SAT最大，骨质疏松组次之，正常组最小，差异无统计学意义（P>0.05）。见表1。

2.2 年龄与VAT对BMD影响的协方差分析 年龄对VAT影响腰椎BMD具有协变量作用（P<0.05）。控制年龄变量后，骨质疏松组、骨量减少组及骨量正常组VAT分别为（49.11±8.84）、（45.59±4.16）、（39.97±3.85）g，3 组间比较差异无统计学意义（P>0.05）。

2.3 年龄与BMD及VAT相关性分析 年龄与BMD呈负相关性（r=－0.842，P<0.05），年龄与VAT呈正相关性（r=0.566，P<0.05），见图2、3。

表1 骨质疏松组、骨量减少组与骨质正常组的年龄、BMI、VAT及SAT测量结果

3 讨论

肥胖与骨质疏松的关系较复杂。大量的流行病学数据表明，脂肪组织能增加骨量，对骨质疏松有保护作用[5]。然而近来的一些流行病学研究却对这一结论提出了质疑，认为肥胖对BMD不存在保护作用，Migliaccio等[6]报道肥胖是骨质疏松的危险因素之一。年龄是BMD的重要负调节因素[1,7]。而研究表明，腹部脂肪也可能是中老年女性BMD的重要负调节因素[8-9]。另有研究认为，腹部、臀部以及全身其他部位脂肪含量均随年龄的增长而增加，而腹部脂肪、年龄及BMD之间的关系不明确[3]。因此，本研究重点分析腹部脂肪和年龄对腰椎BMD的影响所存在的交互作用。

图2 年龄与BMD值相关性

图3 年龄与VAT相关性

本研究结果显示，年龄与女性腰椎BMD呈明显负相关（r=—0.842，P<0.05），是重要的负调节因素，与既往研究相符[1,7,10]。本研究还显示，3组间SAT差异无统计学意义（P>0.05），不考虑年龄的交互作用时，VAT与女性腰椎BMD呈负性调节（P<0.05）。该结论与既往研究报道一致[9,11]。他们的研究认为腹部脂肪是女性BMD的重要负调节因素，且女性腰椎BMD主要与VAT呈负相关，但其研究均未进一步分析年龄对VAT影响腰椎BMD的交互作用。本研究采用协方差分析方法对年龄和VAT影响女性腰椎BMD进一步分析，结果提示年龄对VAT影响女性腰椎BMD存在明显交互作用，控制年龄变量后，VAT对腰椎BMD无明显影响作用（P>0.05）；进一步对年龄与VAT进行相关分析提示年龄与VAT呈明显正相关（r=0.566，P<0.05），此与腹部脂肪随年龄增长而增加[3]。由此提示，VAT对腰椎BMD的影响可能是与年龄交互作用的结果，而不是VAT本身的因素。该推测性结论需进一步扩大样本量并进行多中心研究证实。

此外，本研究结果提示BMI对女性腰椎BMD无明显影响（P>0.05）。与于爱红等[12]的研究结果一致；但易波等[11]采用DXA测量BMD，研究认为中年男性和女性BMD与BMI呈正相关。BMI与腰椎BMD关系研究结果的差异可能是DXA与QCT方法自身的特点有关。DXA虽然目前普遍应用于骨质疏松的诊断，但因其测量针对二维面积的BMD值，且易受骨质增生、钙化及体重等影响，存在一定的局限性；而QCT测量针对三维体积的BMD值，不受骨骼大小和形态的影响，受身高、体重影响较小，因而测量更为准确[4,13]。BMI与腰椎BMI的关系因DXA与QCT测量方法存在差异的原因尚需进一步研究。

总之，在研究腹部脂肪与腰椎BMD及骨质疏松的关系时，需要考虑与年龄的交互作用，避免研究结果的偏倚。本研究的不足之处在于仅分析L3椎体BMD与相应层面的VAT及SAT，具有一定的局限性。今后研究可进一步完善。

[1] 张晓东, 赵文吉, 胡少勇, 等. 腰椎骨髓脂肪含量与年龄、性别、体重指数及腰围的相关性. 中国医学影像学杂志, 2015, 23(7): 539-543.

[2] Wang L, Wang W, Xu L, et al. Relation of visceral and subcutaneous adipose tissue to bone mineral density in Chinese women. Int J Endocrinol, 2013: 378632.

[3] Prevention, Osteoporosis MO. Report of a WHOSciatic group, 2003: 921.

[4] Li N, Li XM, Xu L, et al. Comparison of QCT and DXA: osteoporosis detection rates in postmenopausal women. Int J Endocrinol, 2013: 895474.

[5] Sharma S, Tandon VR, Mahajan S, et al. Obesity: friend or foe for osteoporosis. J Midlife Health, 2014, 5(1): 6-9.

[6] Migliaccio S, Greco EA, Wannenes F, et al. Adipose, bone and muscle tissues as new endocrine organs: role of reciprocal regulation forosteoporosis and obesity development. Horm Mol Biol Clin Investig, 2014, 17(1): 39-51.

[7] 林强, 余卫, 秦明伟, 等. 年龄因素对中老年妇女腰椎双能X线骨密度测量重复性的影响. 中华放射学杂志, 2006, 40(6): 631-633.

[8] Ağbaht K, Gürlek A, Karakaya J, et al. Circulating adiponectin represents a biomarker of the association between adiposity and bone mineral density. Endocrine, 2009, 35(3): 371-379.

[9] Choi HS, Kim KJ, Kim KM, et al. Relationship betweenvisceral adiposity and bone mineral density in Korean adults. Calcif Tissue Int, 2010, 87(3): 218-225.

[10] Liney GP, Bernard CP, Manton DJ, et al. Age, gender, and skeletal variation in bone marrow composition: a preliminary study at 3.0 Tesla. J Magn Reson Imaging, 2007: 26(3): 787-793.

[11] 易波, 文重远, 孙永林, 等. 脂肪分布对不同年龄正常人群骨密度的影响. 中国骨质疏松杂志, 2012, 18(7): 610-613, 617.

[12] 于爱红, 陈祥述, 孙伟杰, 等. 体重、身高及体重指数与双能X线骨密度仪和定量CT测量腰椎骨密度的关系. 中国医学影像学杂志, 2011, 19(12): 909-911.

[13] Link TM, Lang TF. Axial QCT: clinical applications and new developments. J Clin Densitom, 2014, 17(4): 438-448.

（本文编辑 闻 浩）

Joint Effect of Abdominal Fat and Age upon Lumbar Vertebra Bone Mineral Density in Females

Department of Medical Imaging, the Third Affiliated Hospital of Southern Medical University (the Academy of Orthopedics Guangdong Province), Guangzhou 510630, China
Address Correspondence to:LI Shaolin
E-mail: 18926191928@189.cn

PurposeAbdominal fat is correlated closely with the bone mineral density (BMD) of lumbar vertebra, but the factor of age was not taken into account in previous studies. This article aims to investigate the correlation between BMD and age and abdominal fat for a better understanding of the mechanism of osteoporosis.Materials and MethodsA total of 79 healthy female volunteers and female patients with chronic low back pain at the Third Affiliated Hospital of Southern Medical University admitted from January to December in 2014 were recruited in the study. The age ranged from 25 to 76 years with the mean age of（51.5±12.6）years old. The height and weight of all the subjects were measured to calculate the body mass index (BMI). Quantitative CT (QCT) was performed to obtain the BMD of L3, the content of the corresponding subcutaneous adipose tissue (SAT) and visceral adipose tissue (VAT). Based on the BMD results, the subjects were divided into osteoporosis group, osteopenia group and normal group. The age, BMI, SAT and VAT were compared statistically among the three groups and the interaction and correlation between the age and VAT were analyzed.ResultsThe age and VAT showed significant differences among the three groups (F=65.715, 13.546, respectively,P<0.05), while the BMI and SAT showed no significant difference (F=2.479, 2.451, respetively,P>0.05). The age had a significant interaction with VAT, which further influenced BMD. After control of the variate of age, the VAT showed no significant difference among the three groups (F=0.575,P>0.05). The age was correlated negatively with BMD (r=－0.842,P<0.05), but positively correlated with VAT (r=0.566,P<0.05).ConclusionAge is the crucial negative factor of the bone mineral density of lumbar vertebra in females, and it has a significant interaction with VAT in the influence of BMD. After control of the variate of index, VAT shows no significant influence on BMD. So age is the factor that should be considered in the study of the correlation of abdominal fat and osteoporosis.

Osteoporosis; Adipose tissue; Abdomen; Lumbar vertebrae; Bone density; Age factors; Tomography, X-ray computed; Female

10.3969/j.issn.1005-5185.2016.11.010

李绍林

2016-07-08

2016-11-29

R445.3；R580