正常体重中年人体脂含量与腰椎和髋部骨密度相关性研究

伍旭林 朱伟民 刘懋 唐本森 周广福

贵州省骨科医院关节外科，贵州 贵阳 550007

骨质疏松症和骨量减少的特征是骨密度(bone mineral density,BMD)降低和骨折风险增加。骨强度由骨骼的质和量决定，骨强度降低会增加骨折的风险。骨量主要由BMD决定，BMD通常用于诊断骨质疏松症。研究[1]认为体重不足是骨折的危险因素，体重在骨上的机械负荷刺激骨形成，导致BMD增加。虽然一些研究仅仅将体重确定为变量，但有必要分别考虑体脂和瘦体重，以确定体重与骨密度之间的关系。一项研究[2]表明，脂肪堆积，尤其是腹部脂肪，是造成骨质流失的危险因素。在一项关于体脂百分比与BMD之间关系的研究[3]中，无论体重如何，更高的体脂百分比与骨质疏松症和骨折的风险增加有关。一项研究[4]还报道，高瘦体重和低脂肪量对亚洲男性的骨骼健康有保护作用。虽然许多研究已经探讨了体脂百分比和BMD之间的关系，但他们的结论一直存在争议，并且很少有研究关注体脂百分比。本研究根据体质量指数对参与者进行分组[5]，旨在确定正常体重中年人体脂百分比与BMD之间的关系。

1 材料和方法

1.1 研究设计

本研究选取2015年7月至2017年9月在贵州省骨科医院接受DXA检测的40～65岁人群，DXA扫描将用于测量整个和区域的身体成分。受试者的体质量指数(body mass index，BMI)为18.5～23.0 kg/m2,属于正常体重组。排除标准：患有类风湿关节炎、肾功能衰竭、糖尿病、甲状腺疾病、肝炎、肝硬化和癌症的患者；接受过骨质疏松症治疗、肺结核治疗，口服避孕药和女性激素的患者。最后共纳入499名汉族受试者(235名男性和264名女性。本研究由医院审查委员会批准，所有受试者均签署书面的知情同意书。

1.2 方法

1.2.1身体成分检测：由专业的影像学医师对所有受试者进行人体测量。参与者赤脚测量身高和体重，分别精确到0.1千克和0.1厘米。体质量指数通过体重(kg)除以身高(m2)获得。测量腰围的精确度为0.1 cm，同时保持身体中间部分的圆周(在最后一个框架的底部和髂嵴的顶部之间)处于直立状态。通过双能X线吸收测定法评估BMD和身体成分。获取股骨、股骨颈、腰椎和全身的BMD，通过将总脂肪量除以总体重并乘以100来获得体脂百分比。

1.2.2生活方式调查：通过问卷获取受试者吸烟、饮酒和身体活动习惯。吸烟状况被分为禁烟、过去吸烟或当前吸烟。非吸烟类包括没有吸烟经验或吸烟总量<100支香烟的人；过去的吸烟者包括过去吸过>100支香烟但不再吸烟的人；目前的吸烟者包括目前每年吸食>100支香烟的吸烟者。饮酒状况分为非饮酒者、轻度至中度饮酒者和重度饮酒者。非饮酒者是没有饮酒经验的人，轻度至中度饮酒者是饮用<30 g/d(男性)或<20 g/d(女性)的人，而重度饮酒者则是饮用>30 g/d(男性)或>20 g/d (女性)的人。根据参与者的身体活动程度分为3组，无活动[0～599 MET(min·周)]、轻度[600～2 999 MET(min·周)]和强烈[≥3 000 MET(min·周)]。

1.3 统计学分析

所有结果均表示为均数±标准差，使用SPSS 22.0统计软件对数值进行分析。选取先前对≥20岁成人的研究中发表的正常体重(18.5 kg/m2≤BMI<23.0 kg/m2)作为肥胖的临界值。根据体脂百分比临界值将研究人群分为三组(男性为20.6%和25.7%，女性为33.4%和36.0%)。方差分析和卡方检验用于比较受试者的一般特征。采用多元线性回归分析和协方差分析(ANCOVA)检测全髋、股骨颈、腰椎和体脂百分比组和性别组中总BMD之间的关系。对年龄、BMI、吸烟、饮酒和身体活动的数据进行了校正，并考虑了女性的绝经期。

2 结果

表1显示了研究人群的一般特征以及男性和女性之间的差异。在这些男性中，第1组中的156名(66.3%)参与者为正常(全身脂肪<20.6%)，第2组中62名(26.7%)参与者为超重(20.6%≤总体脂肪<25.7%)，第3组17名(7.0%)参与者为肥胖(全身脂肪≥25.7%)。在女性中，第1组中的190名(72.0%) 为正常(体脂总数<33.4%)，第2组中的44名(16.8%) 为超重(33.4%≤总体脂肪<36.0%)，第3组30名(11.2%) 为肥胖(全身脂肪≥36.0%)。男女之间在吸烟和饮酒方面比较差异没有统计学意义(P<0.05)。各组在体力活动和男性年龄方面存在显著差异，但是男女之间无差异。尽管两组男女之间的身高比较差异没有统计学意义，但各组之间在体重、BMI和腰围方面存在显著差异。就女性而言，两组间绝经后妇女的百分比差异具有统计学意义。随着总体脂肪百分比的增加，全髋、股骨颈、腰椎和总BMD呈下降趋势，除男性腰椎外，各组间比较差异均有统计学意义。

表1 研究人群的基线特征Table 1 Baseline characteristics of the study

通过ANCOVA获得的体脂百分比的BMD估计平均值情况见表2。模型1仅针对年龄进行调整，而模型2针对模型1进行调整以调整BMI。除了模型2之外，模型3还根据吸烟、饮酒和身体活动进行了调整。在女性中，考虑了更年期。除腰椎以外，男性和女性的估计平均值显示出从第1组减少到第3组的趋势。女性腰椎BMD从第1组降至第2组，但在第3组增加。在男性腰椎、女性股骨颈和女性腰椎中，趋势在模型1中没有统计学意义。然而，经过额外调整后，结果显示全髋、股骨颈、腰椎和全身骨密度随着体脂增加而显著下降。

表2 全髋、股骨颈、腰椎和全身骨密度的变化分析Table 2 Analysis of variance for the bone mineral density of the total hip, femoral neck, lumbar spine, and whole

多元线性回归分析BMD与体脂百分比之间的关系见表3。第1组与第2组和第2组与第3组男性的全髋和股骨颈BMD在所有模型中具有显著统计学意义(P<0.05)。除模型1中的第1组与第2组外，全身BMD比较差异具有统计学意义(P<0.05)。对于腰椎BMD，即使在逐渐矫正后，第1组与第2组比较差异仍然无统计学意义(P>0.05)，而第1组与第3组比较差异显示有统计学意义(P<0.05)。在女性中，第1组和第2组之间的整个股骨和股骨颈的BMD差异，在矫正后仍然不具有显著性差异(P>0.05)，但第1组和第3组之间比较差异有显著统计学意义(P<0.05)。

表3 全髋、股骨颈、腰椎和全身骨密度的多元线性回归分析

3 讨论

众所周知，生活方式和饮食习惯对BMD影响显著，人体的衰老也会减少骨量。一些研究表明肥胖对BMD有负面影响，其机制目前尚未达到一致；有学者认为身体在肥胖期间经历炎性细胞因子水平的增加，并且这些变化与骨质流失有关[6]。有亚洲学者的研究[7]表明，内脏肥胖与BMD呈负相关，而内脏脂肪组织对绝经后妇女的腰部微结构有不利影响，皮下脂肪组织对BMD存在有益作用。然而，很少有研究调查过这些脂肪组织分泌的脂肪因子。本研究结果与先前的研究结果没有显著差异，其中发现体脂百分比与BMD呈负相关，而瘦体重与BMD正相关[8]。

随着体脂百分比的增加，BMD的下降在男性中较女性更为明显。 在不同性别人群中体脂百分比对腰椎影响没有全身对全髋和股骨颈骨密度的影响大。在腰椎(特别是女性)中，由于体脂百分比增加，全身各部位的BMD均增加。之前的研究[9]报道表明，腰椎的体积BMD与脂肪量有关，而非瘦体重；另一项研究[10]报告了绝经后妇女的躯干脂肪与脊柱BMD呈正相关。然而，这种关系的潜在机制尚不清楚，有必要进一步研究。此外，在正常体重组(18.5 kg/m2≤BMI<23.0 kg/m2)中确认了BMD与体脂百分比增加的关联。

本研究首次通过根据肥胖相关风险心血管危险因素的亚组比较和分析BMD来证明正常体重肥胖的概念。但是本研究也存在不足之处，第一个限制是其横截面设计，使得很难确定体脂百分比和BMD

之间的因果关系，尽管检测到了关联。因此，尚不清楚体脂百分比的增加是否会直接导致骨密度降低，还需要进一步的前瞻性研究；其次，仅根据体脂百分比分析体脂与BMD之间的关系，并且未研究瘦体重、腹部肥胖或内脏肥胖与BMD之间的关系；第三，女性绝经时间对骨密度影响显著。本研究未对绝经的确切时间进行调查，所以无法根据更年期评估BMD；最后，没有调查BMD与钙摄入量、血清维生素D和血清雌激素水平之间的相关性。

综上，中国正常体重中年男性和女性的BMD与体脂百分比呈负相关，而这种关联在男性中比在女性中更为突出。