应用腰围身高比、腰臀比预测儿童青少年代谢综合征的最佳切点值的研究

刘冰阳，姜冉华，厉平，刘聪，李玲

（1.中国医科大学附属盛京医院内分泌科，沈阳110004；2.辽阳市糖尿病医院，辽宁辽阳111000）

应用腰围身高比、腰臀比预测儿童青少年代谢综合征的最佳切点值的研究

刘冰阳1，姜冉华2，厉平1，刘聪1，李玲1

（1.中国医科大学附属盛京医院内分泌科，沈阳110004；2.辽阳市糖尿病医院，辽宁辽阳111000）

目的应用不同的肥胖测量指标及胰岛素抵抗（IR）指标预测11～16岁儿童青少年代谢综合征（MS）的有效性及切点值。方法采用整群分层随机抽样的方法，于2010年12月至2011年1月选取辽阳市933名学生（11～16岁）作为调查对象，进行问卷调查，采集体格测量（身高、腰围、臀围）、血压、空腹血糖、血脂、血清尿酸（SUA）、空腹胰岛素等指标，绘制腰围身高比（WHtR）、腰臀比（WHR）、稳态模型胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、甘油三酯血糖指数（TyG指数）预测IR的受试者工作曲线（ROC曲线），分析后得到各指标诊断的切点值。结果ROC曲线的曲线下面积（AUC）数值从最高到最低依次为WHtR（女0.92，男0.90），WHR（女0.84，男0.83），TyG指数（0.76），HOMA-IR（0.74），SUA（0.68）；AUC数值均＞0.5，且差异具有统计学意义（P＜0.01）。WHtR预测MS的最佳切点值为男生0.48、女生0.46，灵敏度、特异度分别为87.0%、84.1%和95.1%、81.8%。WHR预测MS的最佳切点值为男生0.84、女生0.80，灵敏度、特异度分别为83.3%、70.3%和90.5%、71.8%。结论WHtR和WHR可用于儿童青少年MS的预测，不推荐应用HOMA-IR、TyG指数、SUA水平预测MS。

代谢综合征；儿童青少年；肥胖；胰岛素抵抗

代谢综合征（metabolic syndrome，MS），作为2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）和心脑血管疾病的主要危险因素，其发病率逐年升高，已成为全球化的严重公共健康问题［1］。研究［2-4］发现，中心性肥胖是MS发生的中心环节。2002年中国居民营养与健康状况调查［5］显示，城市7～17岁人群的超重率、肥胖率分别为8.5%、4.4%。随着年龄的增长，70%的肥胖儿童长大成为肥胖成人［6］。所以，早期发现、干预肥胖及MS显得尤为重要。目前广泛应用的3种儿童青少年MS诊断标准均依据不同性别、年龄段特异性的腰围切点值评价中心性肥胖［7-9］。然而，各性别、年龄段的儿童腰围界值不便于记忆及临床应用。研究［10-15］显示，预测MS可结合其他有效指标，如腰围身高比（waist-to-height ratio，WHtR）、腰臀比（waist-to-hip ratio，WHR）、稳态模型胰岛素抵抗指数（homeostasis model assessment-insulin resistance，HOMA-IR）、甘油三酯血糖指数（triglyceride and glucose index，TyG index）、血清尿酸（serum uric acid，SUA）等。目前尚无关于东北地区儿童青少年人群应用TyG指数预测MS的研究。为此，本研究拟探讨肥胖测量指标（WHtR、WHR）、胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）指标（HOMA-IR、TyG指数）、SUA等预测儿童青少年MS的有效性及最佳切点值，旨在寻找测量简便的指标，以指导学生保健及临床应用。

1 材料与方法

1.1 研究对象

于2010年12月至2011年1月期间，采用整群分层随机抽样的方法选取东北地区辽阳市933名11～16岁学生，向其发放问卷调查，并采集血样，检测各项指标，相关资料完整者928名。排除内分泌及代谢性疾病、贫血、高血压、严重心肝肾疾病、传染性疾病病史。本研究经辽阳市教委及中国医科大学附属盛京医院伦理委员会批准，取得研究对象及家长或监护人的知情同意，并签署知情同意书。

1.2 研究方法

1.2.1 体格测量：测定身高、腰围、臀围及血压，计算WHtR（WHtR=腰围/身高）和WHR（WHR=腰围/臀围）。由经过规范化培训的医师对全部受试者进行身高、腰围、臀围、血压的标准测量。测量身高时，受试者直立、赤足，精确至1 cm。测量腰围时，受试者直立，于呼气末用无伸缩性皮尺测量第12肋下缘与髂嵴连线中点的周径，精确至5 mm。臀围为测量臀部向后最突出部位的水平围长，精确至5 mm。测量血压前30 min内避免剧烈运动，禁用含咖啡因的饮料。休息10 min后，用水银血压计测量受试者右上臂血压，连续测量2次，取平均值作为受试者的收缩压（systolic blood pressure，SBP）、舒张压（diastolic blood pressure，DBP）。

1.2.2 血生化指标检测：测定空腹血糖、血脂、血尿酸，空腹胰岛素（fasting plasma insulin，FINS），计算HOMA-IR、TyG指数。所有研究对象于采血前1 d 20：00开始禁食水，采血当日7：00-8：00抽取空腹静脉血。血液标本于采集后1 h内离心（辽阳市糖尿病医院化验室），于离心后2 h内，酶法检测血清甘油三酯（triglycerides，TG）、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-c）；检测空腹血糖（fasting plasma glucose，FPG，葡萄糖氧化酶法测定，Olympus400全自动生化分析仪）、SUA（Olympus400全自动生化分析仪）。血浆保存于-80℃，应用FINS（放免法，北京中国原子能所）统一测定。HOMA-IR指数=FPG（mmol/L）×FINS（μU/L）/ 22.5。TyG指数=Ln［TG（mg/dL）×FPG（mg/dL）/2］。

1.3 诊断标准

1.3.1 IR：HOMA-IR＞该性别第75百分位（P75）定义为IR［16］。

1.3.2 中心性肥胖：10～＜16岁的研究对象参照季成叶等［17］的研究结果，将腰围≥性别年龄段第90百分位（P90）诊断为中心性肥胖；16岁的研究对象按照腰围≥90 cm（男）或≥80 cm（女）诊断。

1.3.3 MS：采用国际糖尿病联盟（IDF）2007年发布针对青少年的全球统一定义［9］，中心性肥胖且具备至少以下2项。10～＜16岁者，（1）TG≥1.7 mmol/L；（2）HDL-c＜1.03mmol/L；（3）SBP≥130mmHg或DBP≥85 mmHg；（4）FPG≥5.6 mmol/L或已是T2DM。≥16岁者，（1）TG≥1.7 mmol/L；（2）HDL-c＜1.03 mmol/L（男）；HDL-c＜1.29 mmol/L（女）；（3）SBP≥130 mmHg，或DBP≥85 mmHg，或已治疗者；（4）FPG≥5.6 mmol/L，或已是T2DM。

1.4 统计学分析

采用SPSS 22.0统计软件进行统计分析。计量资料的分布采用中位数（四分位间距）描述。按不同性别分组后，计量资料组间比较采用t检验或Mann-Whitney检验，计数资料比较采用χ2检验。绘制受试者工作（receiver operation characteristic，ROC）曲线，计算曲线下面积（area under the curve，AUC）及不同指标预测MS的灵敏度、特异度。最佳切点值是诊断指数（即Youden指数=灵敏度+特异度-1）最大的点对应的数值。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 一般资料及相关化验结果

本研究的有效数据共928例（男492例，女436例）。按性别分为2组，2组研究对象的年龄、HC、TG、HDL-c、HOMA-IR、TyG指数无统计学差异。而男生的身高、腰围、WHR、WHtR、FBG、SUA水平均高于女生。女生组FINS水平高于男生组，IR患病率为25.0%，与男生组比较无统计学差异。但女生组MS患病率低于男生组（4.8%vs 11.2%，χ2=12.48，P＜0.001）。见表1。

2.2 各年龄组青少年的一般特征及MS组分布异常率

表1 研究对象的一般资料及相关化验结果Tab.1Comparison of baseline data between the male and female students

根据IDF 2007标准［9］，研究人群被分为11～＜16岁组（共755例，男生占54.2%）和16岁组（共153例，女生占45.7%）2组，再根据性别各分为2组。如表2所示，无论哪个年龄组，女生的WC、WHR数值均小于男生。而WHtR在16岁组的分布无性别差异，HC在11～＜16岁组的男女生之间的分布无差异。在诊断MS的各项指标中，2个年龄组无论男生或女生均以低密度胆固醇升高最为常见，患病率接近40%。各年龄组男生的血压异常率明显高于同组女生（11～＜16岁组：29.1%vs 20.5%，P=0.006，χ2=7.619；16岁组：42.2%vs 20.0%，P=0.003，χ2=8.573）。本研究中，11～＜16岁女生的MS患病率低于同龄男生（3.8%vs 12.0%，P＜0.0001，χ2=13.34），而16岁组MS患病率在不同性别中无差异（女生5.7%，男生7.6%）。

2.3 WHR、WHTR、HOMA-IR、TYG指数、SUA预测MS的有效性和切点值

由于男生的WHtR、WHR、SUA水平高于女生，故根据不同性别，分别绘制上述指标预测MS的ROC曲线。另2项指标HOMA-IR和TyG指数无性别差异，无需分组绘制ROC曲线。表3为各ROC曲线的AUC（95%可信区间，confidence interval，CI），最佳切点值，对应的灵敏度、特异度。用WHtR预测MS时绘制的ROC曲线AUC最大，男生组达到0.90（0.87，0.94），女生组为0.92（0.88，0.96），对应的切点值分别为男生0.48（灵敏度87.0%，特异度84.1%）；女生0.46（灵敏度95.1%，特异度81.8%）。根据IR间接测量指标HOMA-IR、TyG指数判断MS时，TyG指数的ROC曲线的AUC大于HOMA-IR，TyG指数的最佳切点值为8.61（灵敏度61.8%，特异度85.0%）。与其他指标比较，HOMA-IR、SUA预测MS时，无论其AUC还是最佳切点值的灵敏度、特异度均较低。

3 讨论

由于从儿童进入青春期的过程中，青少年身体和生理特点发生巨大改变，故难以像发育完全的成人那样确定切点值固定的MS诊断标准。目前应用较广泛的诊断儿童青少年MS的诊断标准有COOK标准［7］、DE FERRANTI标准［8］、IDF 2007标准［9］等。以上3种标准的重要组分为中心性肥胖的有无，均将腰围作为评价中心性肥胖的替代指标。2010年的研究［17］表明，我国学龄儿童青少年腰围大于各自性别年龄段的P75时，心血管风险危险因素开始增加，＞P90时风险明显增加。在实际工作中，由于各性别年龄段百分位数值不同，不易记忆并限制其临床应用，如果能找到某个评价中心性肥胖的有效指标，且该指标测量简便、相对稳定，在不同性别年龄的儿童青少年人群中变异度小，将便于该指标应用到学生保健工作中，进而用于筛选高危人群，早期发现并干预MS。临床研究［10-15，18-19］提示，肥胖测量指标（WHtR、WHR）、IR间接测量指标（HOMA-IR、TyG指数）及SUA与MS存在统计学关联。

表2 各年龄组青少年一般特征及MS组分异常率Tab.2Clinical characteristics of the different age groups

表3 WHR、WHTR、HOMA-IR、TYG指数、SUA预测MS的ROC曲线AUC和切点值Tab.3ROC curves of WHR，WHtR，HOMA-IR index，TyG index，SUA level for MS

本研究通过上述指标预测MS绘制ROC曲线并分析，结果显示不同性别儿童青少年学生WHtR、WHR、SUA存在差异，故分别在男生、女生组绘制ROC曲线；而HOMA-IR及TyG指数无性别差异，直接绘制全体的ROC曲线。各指标的AUC数值从最高到最低依次为WHtR（女0.92，男0.90），WHR（女生0.84，男生0.83），TyG指数（0.76），HOMA-IR（0.74），SUA（0.68）；AUC数值均＞0.5且差异有统计学意义（P＜0.01），证实上述指标均可用来预测MS。其中，WHtR和WHR在预测MS时有较好的预测效果，WHtR的最佳切点值为男生0.48、女生0.46，灵敏度、特异度分别为87.0%、84.1%和95.1%、81.5%；WHR的最佳切点值为男生0.84、女生0.80，灵敏度、特异度分别为83.3%、70.3%和90.5%、71.8%。

国内外研究［20-21］均证实，WHtR在不同人群之间相对稳定，变异度较小，可以有效提示青少年中心性肥胖的有无。目前的研究尚无统一的预测MS的WHtR标准，不同的研究主张的切点值也存在差异。本研究得出的WHtR预测MS的最佳切点值为男生0.48，女生0.46。与本研究不同，有研究［22］认为我国成人的WHtR诊断MS的切点值为0.5；针对13～18岁人群的1项研究［23］表明，预测秦皇岛地区儿童青少年MS的WHtR值为0.45；另一项北京6～18岁青少年的调查［24］提示WHtR＞0.48时，心血管危险因素聚集的风险明显增加；ELIZONDO-MONTEMAYOR等［25］对6～12岁肥胖墨西哥儿童的研究提示，诊断MS的切点为0.59。不同研究的WHtR切点值差异原因可能与研究对象的种族、年龄及是否处于青春期等因素有关。

葡萄糖钳夹是诊断IR的金标准，但由于其复杂性和有创性难以在儿童青少年人群中推广［26］。HOMA-IR和TyG指数作为IR的间接测量指标，检测方法简易，容易被接受，可有效诊断IR［12-13］。JUN等［19］通过对3 313名10～18岁韩国青少年的研究提出HOMA-IR和TyG指数在预测3种诊断标准诊断的MS时，AUC达到0.742～0.940，对应不同的切点为：HOMA-IR 2.96～3.54，TyG指数8.41～8.66，灵敏度、特异度最高可达到95.6%、79.9%。而本研究结果与之比较有所不同，TyG指数和HOMA IR预测MS的ROC曲线显示，AUC分别为0.76、0，74，各自的最佳切点值为TyG指数8.61（灵敏度61.8%、特异度85.0%）、HOMA-IR 5.01（灵敏度60.5%、特异度75.3%）。分析其原因可能与研究对象年龄分布不同以及MS的诊断标准不同等有关。

本研究仍存在一定的局限性。首先，本研究的设计是横断面研究，研究结果有待进一步的前瞻性研究证实；其次，仅通过测量FPG判断血糖异常，未行口服糖耐量试验，而单次FPG检测易受情绪、压力、疾病等影响，从而影响可靠性。另外，未依据Tanner分期区分研究对象处于儿童期还是青春期。无论是青春期还是肥胖都可能引起IR，而前者引起的IR具有波动性，且弱于肥胖所致的IR［27］。以上这些都可能对研究结果产生一定影响。

综上所述，本研究结果显示，在东北地区11～16岁儿童青少年中，WHtR和WHR可应用于MS的预测，其切点值为男生WHtR 0.48，女生WHtR 0.46，男生WHR 0.84，女生WHR 0.80。因灵敏度、特异度不理想，不推荐应用HOMA-IR、TyG指数及SUA水平预测MS。针对本研究的不足，扩大样本量的前瞻性研究有待开展，并进一步探讨、验证上述结论。

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（编辑 王又冬）

Cutoff Waist-to-height and Waist-to-hip Ratios for Metabolic Syndrome in Chinese Children and Adolescents

LIU Bingyang1，JIANG Ranhua2，LI Ping1，LIU Cong1，LI Ling1
（1.Department of Endocrinology，Shengjing Hospital，China Medical University，Shenyang 110004，China；2.Diabetes Hospital Liaoyang，Liaoyang 111000，China）

ObjectiveThis study aimed to identify high-risk groups for metabolic syndrome（MS）among Chinese children and adolescents by calculating the cutoff values of adiposity measures and insulin resistance（IR）.MethodsFrom December 2010 to January 2011，data from 933 Chinese subjects（492 boys and 436 girls，aged 11-16 years）from Liaoyang City，China，were included.Questionnaires were administered，and data such as anthropometric parameters（height，waist circumference，and hip circumference），blood pressure，fasting blood glucose level，blood lipid level，serum uric acid level，and fasting insulin level were collected.Receiver-operating characteristic（ROC）curve analysis was used to determine the optimal cutoff waist-to-height ratio（WHtR），waist-to-hip ratio（WHR），homeostasis model assessment-insulin resistance（HOMA-IR）index，triglyceride level，glucose index（TyG index），and serum uric acid（SUA）level for identification of children and adolescents with MS.ResultsThe AUC of WHtR，WHR，TyG index，HOMA-IR index，and SUA level were larger than 0.5，withPvalues of＜0.01.The optimal cutoff WHtR and WHR derived from the ROC analysis were respectively 0.48（87.0%，84.1%）and 0.84（83.3%，70.3%）for boys and 0.46（95.1%，81.8%）and 0.80（90.5%，71.8%）for girls.ConclusionThis study demonstrated that WHtR and WHR are useful predictive markers of MS，while HOMA-IR，TyG index，and SUA level are not.The usefulness of these criteria needs to be verified by further evaluation.

metabolic syndrome；children and adolescent；obesity；insulin resistance

R725.8

A

0258-4646（2017）05-0434-06

10.12007/j.issn.0258-4646.2017.05.013

辽宁省科学技术计划（2008225009-21）

刘冰阳（1988-）女，医师，硕士.

李玲，E-mail：liling8864@hotmail.com

2017-02-23

网络出版时间：