老年人體成分與癥狀性膝骨關節炎的相關性探討

張航銘，胡亦新，劉正，左婧，鄒琳，劉云霞，徐偉豪，張培城

1.北京大學首鋼醫院骨科，北京 100144；2.中國人民解放軍總醫院 國家老年疾病臨床醫學研究中心；3.中國人民解放軍總醫院第二醫學中心,a 保健四科,b 保健一科；4.北京衛戍區海淀第五十一離職干部休養所

膝骨關節炎(KOA)是一種常見的退行性關節疾病，是全球老年人口致殘的主要原因之一，我國中老年人群的KOA患病率約為21.5%[1]。通常認為，肥胖是KOA的一個重要的危險因素，研究表明，體成分對KOA的預測作用要優于體重指數(BMI)[2]。體成分是指在人體總質量中，不同身體成分的構成比例。研究表明，脂肪組織可通過體質量負荷和分泌的脂肪因子作用于KOA的病理生理過程[3-4]，肌肉可影響膝關節的穩定性及下肢力矩[5]。KOA導致的疼痛會使患者減少活動，進而導致肌肉失用性萎縮[5]，產生的炎癥因子會促進蛋白質分解[6]。本研究擬通過研究老年人體成分與癥狀性KOA的關系，探討BMI結合體成分對老年KOA預防和康復的指導作用。

1 對象與方法

1.1 研究對象 自2018年11月至2019年7月，在北京某社區進行老年綜合調查。該項目得到中國人民解放軍總醫院倫理委員會的批準(S2018-102-02)，并在中國臨床試驗中心(ChiCTR900022576)注冊，所有研究對象均自愿簽署了知情同意書。符合本研究標準的老人共681例，其中60～<70歲共28例，70～<80歲共52例，80～<90歲共481例，≥90歲共120例。

1.2 納入與排除標準 納入標準：(1)年齡≥60歲；(2)自愿參與本研究。排除標準：(1)患有重癥或終末期疾?。?2)有嚴重認知障礙、癡呆或嚴重聽力問題；(3)有植入電子設備或金屬植入物；(4)患有重大殘疾，自主活動障礙，不能在輔助下獨立行走；(5)患有類風濕關節炎，脊柱關節炎，痛風；(6)既往膝關節外傷。共有681名受試者納入本研究。

1.3 研究方法 采用結構化問卷對受試者進行面對面訪談，收集社會人口學資料，生活方式和行為，疾病史等。采用多頻節段生物電阻抗法(BIA；Inbody 770, Biospace Ltd., Seoul, Korea)測量體成分[7]，包括體脂百分比、四肢和軀干肌肉質量。體脂百分比=體脂質量/體質量，下肢肌肉百分比=雙下肢肌肉質量/體質量，軀干肌肉百分比=軀干肌肉質量/體質量。如受訪者自我報告患有膝骨關節炎，且有膝關節疼痛史，則定義患有癥狀性膝骨關節炎(SKOA)[8]。

2 結果

2.1 一般資料 老年女性SKOA的患病率高于男性(44.3%比32.4%,P<0.05)，女性和男性的BMI差異無統計學意義[(23.8±3.5)kg/m2比(24.2±3.1)kg/m2,P=0.153]，女性的體脂百分比高于男性(34.0±7.4 比29.3±6.4,P<0.001)，軀干肌肉百分比(28.5±3.4比31.0±3.0,P<0.001)和下肢肌肉百分比(19.0±3.0比22.2±2.9,P<0.001)低于男性。老年女性SKOA組的BMI、體脂百分比、腰臀比均顯著高于對照組(P<0.05)；在男性中，SKOA組和對照組的BMI及體成分差異無統計學意義(表1)。

表1 不同性別人群的SKOA組和對照組比較

2.2 體成分與患SKOA的相關性 調整年齡后，老年女性SKOA患病風險與BMI和體脂百分比呈正相關，且各組患SKOA的OR值呈線性增加趨勢，與軀干肌肉百分比呈負相關，各組患SKOA的OR值呈線性下降趨勢。老年男性SKOA患病風險僅與軀干肌肉百分比呈負相關，但各組患SKOA的OR值未見顯著線性趨勢，與其他體成分因素無明顯關系(表2)。

表2 調整年齡等因素后，各組患SKOA的相關因素

2.3 患SKOA的風險分析 超重或肥胖且軀干肌肉百分比較低的亞組(OL組)的老年女性和男性患SKOA的風險都顯著增高，OR(95%CI)值分別為2.24(1.35,3.71)、2.31(1.18,4.53)，其余亞組未見明顯增高。當依據BMI和下肢肌肉百分比分成4個亞組時，超重或肥胖且下肢肌肉百分比較高的亞組(OH組)和OL組的老年女性患SKOA的OR(95%CI)值均顯著較高，分別為1.91(1.17,3.65)、1.83(1.11,3.03)，在男性中各亞組差異無統計學意義(表3)。

表3 4種身體成分類型的亞組患SKOA的OR(95%CI)值

3 討論

本研究發現，老年女性和男性的BMI雖差異無統計學意義，但老年女性的SKOA患病率卻高于男性，而對體成分研究發現，老年女性的體脂百分比高于男性，軀干和下肢的肌肉百分比低于男性。因此體成分可能比BMI能更好地解釋女性SKOA患病率高于男性。Sowers等[2]的研究也發現，與BMI相比，體成分指標能更好地預測和解釋女性KOA的發生和進展，研究體成分與KOA的關系可能更有價值。本研究的結果還顯示，老年女性SKOA患病率與BMI、體脂百分比呈正相關，與軀干肌肉百分比呈負相關，老年男性SKOA患病率僅與軀干肌肉百分比呈負相關。男性SKOA患病率為32.4%，女性為44.3%，相比于Tang等[8]報道的60～<70歲人群男性7.5%、女性14.7%的SKOA患病率明顯偏高，這可能是由于本研究選擇的人群年齡更高，且通過受訪者的自我報告判斷結果可能有一定偏差，因此SKOA患者更多。

3.1 體脂成分與SKOA的關系 本研究表明，老年女性的體脂百分比與SKOA呈正相關。一般認為脂肪組織通過2個途徑影響OA，一是由于肥胖和超重導致的體質量負荷會給承重關節如膝關節帶來超額負荷，導致軟骨丟失、骨贅形成進而引發OA[9]；二是脂肪組織釋放的炎癥因子、脂肪因子等可促進關節內炎癥反應，導致關節軟骨的代謝異常，引發OA[10]。

3.2 肌肉成分與SKOA的關系 本研究顯示，老年女性和男性的軀干肌肉百分比均與SKOA呈負相關。軀干肌肉與核心穩定有著密切的關系，對機體在受到干擾力后保持或恢復軀干平衡、維持下肢運動時的對稱性有重要作用。在步行著地或突發停止活動時，軀干肌群能使軀干保持屈曲穩定，減少股四頭肌和拮抗肌的活動，從而減少膝關節壓力；核心穩定還有助于減少直立的著地姿勢，進而減少地面反作用力沖擊對膝關節損傷[11]。雖然不清楚SKOA與肌肉成分的因果關系，但軀干和下肢肌肉鍛煉對SKOA的預防和康復、提高老年人生活質量都具有積極意義。尤其是軀干肌肉與SKOA具有顯著的相關性，軀干肌肉鍛煉也可以作為有意義的康復鍛煉方式。

3.3 肌肉減少性肥胖與SKOA的關系 本研究發現，超重或肥胖且軀干肌肉百分比較低的老年女性和男性患SKOA的風險都顯著較高，而單純超重或肥胖的人群患SKOA的風險未見明顯增高。這表明相比于單純使用BMI，使用BMI結合體成分的方式與SKOA具有更強的相關性，能更好地預測SKOA。簡單的體質量差異無法解釋這一結果，可能與脂肪組織的代謝作用和肌肉成分穩定作用有關[4,12]。

總之，體成分與老年女性SKOA密切相關，與男性SKOA相關性較差。使用BMI結合體成分分析，有助于更準確地了解SKOA患者的身體特點，進而能夠更有針對性地指導老年SKOA患者的管理和鍛煉，對老年SKOA的預防和康復具有重要的意義。