老年女性相對骨骼肌質量指數與骨密度及脂肪含量的相關性

殷彤彤 張童茜 李維辛

蘭州大學第一醫院，甘肅 蘭州 730000

世界人口正在老齡化，據預測，全球60歲以上的人口將從2013年的8.41億增加到2050年的20億，到2050年，全世界60歲以上人口將占總人口的21.1%[1]。老齡化帶來的與年齡相關疾病的發生率也在上升，這已引起國內外的廣泛關注。骨質減少/骨質疏松、肌肉減少和肥胖是衰老過程中常見的現象，最近證據表明這些綜合征在病理生理學有潛在的聯系。骨骼肌質量減少與機體功能損害和殘疾有顯著的獨立聯系，尤其在老年婦女中[2]。此外，由于絕經，女性體內雌激素缺乏，骨密度降低，骨密度每下降10%，骨折的風險就會增加 2～3 倍[3]。因此，本研究旨在研究并闡述老年女性肌肉質量與骨密度及脂肪含量的相關性及潛在的機制聯系，對研究老年身體成分變化特點有著重要的參考價值。

1 資料與方法

1.1 研究對象

回顧性分析2018年12月至2020年8月就診于蘭州大學第一醫院年齡≥60歲的女性受試者127例，其年齡范圍為60～92歲。排除標準：(1)患有影響骨或鈣代謝疾病或近期服用影響骨代謝的藥物；(2)嚴重肝腎功能不全者；(3)患有惡性腫瘤者；(4)近期臥床及不能配合檢查者。

1.2 研究資料

1.2.1臨床資料：受試者四肢骨骼肌質量(appendicular skeletal muscle mass，ASM)、骨密度(bone mineral density，BMD)、總脂肪含量(total fat mass，TFM)、總組織含量、總肌肉含量(totallean mass，TLM)采用雙能 X 線吸收儀(Lunari DXA，GE 公司，美國)測定，記錄受試者年齡、身高、體重，計算體重指數(body mass index，BMI)。骨密度用BMD及T值表示[T值=(實測值-同種族同性別正常青年人峰值骨密度)/同種族同性別正常青年人峰值骨密度的標準差][4]。ASM是雙上肢及雙下肢骨骼肌含量的總和，RASM等于 ASM(kg) 除以身高(m)的平方[5]。

1.2.2診斷標準：低骨骼肌質量診斷標準：根據2019年亞洲肌少癥工作組發布的關于肌少癥的診斷及治療共識：通過DXA分析：女性RASM<5.4 kg/m2，即存在肌肉質量減少[6]。骨質疏松癥診斷標準：采用世界衛生組織診斷標準：即T值≤-2.5個標準差為骨質疏松，-1～-2.5為骨量減少，≥-1為正常。以所測數值中最低值診斷骨質疏松，只要1個數值達到標準即可診斷骨質疏松[4]。

1.3 統計學方法

采用 SPSS 20.0軟件完成統計學分析，應用 Kolmogorov-Smirnov(D檢驗，n≥50)檢驗方法檢驗各組變量的正態分布情況。計量資料用均數±標準差表示，符合正態分布的計量資料兩組組間比較用t檢驗，兩組以上比較用方差分析，偏態分布的計量資料組間比較采用Mann-Whitney(U)檢驗。計數資料用例數(%)表示，組間比較采用χ2檢驗。正態分布變量采用Pearson相關分析法，非正態分布變量采用Spearman相關分析，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

受試者平均年齡(71.750±7.396)歲，平均BMI為(22.946±3.453) kg/m2，平均RASM為(5.575±0.685) kg/m2，平均全身BMD為(0.964±0.096)g/cm2，平均L1～4BMD 為(0.873±0.139) g/cm2。其中低RASM者46人(36.2%)，骨質疏松者56人(44.1%)，骨質疏松者中低RASM者24人(18.9%)，占低RASM者52.17%，占骨質疏松者42.86%。按年齡分組，不同年齡分組下低RASM者檢出率之間不完全相同，差異有統計學意義(P<0.05)；而不同年齡分組下骨質疏松者檢出率差異無統計學意義(P>0.05)，見表1。

表1 不同年齡組下低RASM者及骨質疏松者檢出率比較Table 1 Comparison of detection rate of low RASM and osteoporosis among different age groups

低RASM組的年齡、BMI、全身BMD、TFM、總組織含量、TLM、ASM均低于正常組，差異均有統計學意義(P<0.05)；而低RASM組的L1～4BMD低于正常組，差異無統計學意義(P>0.05)，見表2。

表2 不同肌量組下各項身體指標比較Table 2 Comparison of body indexes among different muscle mass groups

RASM與L1～4BMD及年齡的相關系數為0.188與-0.176(P<0.05)，RASM與全身BMD、 TFM、BMI的相關系數為0.369、0.375及0.620(P<0.01)，TFM與全身BMD、L1～4BMD的相關系數為0.442與0.407(P<0.01)。因此，老年女性RASM與BMD、BMI、TFM呈正相關，與年齡呈負相關；BMD與BMI、TFM呈正相關(見表3)。

續表2 不同肌量組下各項身體指標比較Continued table 2 Comparison of body indexes among different muscle mass groups

表3 老年女性RASM、BMD與TFM、年齡、BMI的相關性分析Table 3 Correlation analysis between RASM and BMD, TFM, age, and BMI in elderly women

3 討論

骨密度及肌肉質量隨年齡的增長而下降的幅度十分顯著[7]，在青春期末期和成年初期，骨量、肌肉質量增加，大約在35歲之后表現出明顯的下降，在50歲以后，肌肉質量每年下降1%～2%，老年期則衰退更明顯[8-9]，本研究結果亦證實上述結論。據報道，≥60歲人群中患有骨質疏松的人可能有30%～40%，而近66%的人患有一定程度的骨質減少，骨質疏松最嚴重的后果就是骨折；其次，骨骼肌含量影響骨的強度及抗骨折能力。因此，防治低肌量與骨量已被認為是一個亟待解決的嚴重的全球性問題。但由于本研究為回顧性分析，未能揭示低肌量與骨質疏松是否存在因果關系，但已有多項研究表示，肌肉質量降低是骨質疏松的危險因素。

2009年Binkley和Buehring教授關注到一種骨骼和肌肉系統衰退的衰弱表型，提出了“sarco-osteopenia”肌少-骨質疏松癥的概念，后來改名骨肌減少癥(osteosar-copenia，OS)，研究表明，OS和跌倒、骨折、衰弱密切相關，導致老年人生活質量下降和死亡率增加[10-11]。肌肉和骨骼為運動系統的兩大組成部分，二者關系密切，從機械角度來看，肌肉質量減少、肌肉功能下降造成體力活動減退，骨骼肌對骨骼的機械性刺激下降，繼而造成成骨作用減退、骨-肌單位逐漸萎縮[12-13]。然而，在過去的10余年中，有研究表明，骨骼和肌肉是內分泌靶器官和內分泌器官，兩者可通過旁分泌和內分泌信號相互作用。骨骼肌被認為是人體最大的內分泌器官，能夠分泌調節骨代謝的因子，這些肌肉分泌因子被稱為“肌動蛋白”，目前已知的肌動蛋白包括肌肉生長抑制素、白介素(IL)-6、IL-7、IL-15、胰島素樣生長因子-1(IGF-1)、成纖維細胞生長因子2(FGF-2)、鳶尾素和BAIBA[14-15]；成骨細胞或骨細胞分泌的體液因子被稱為“骨因子”，包括骨鈣素、FGF23、硬化蛋白、前列腺素E2(PGE2)、Dmp1、RANKL、X染色體上的內肽酶(PHEX)、Wnt-3a和TGF-β[14]。其次，骨骼和肌肉的多效性基因暗示重疊的遺傳決定因子和共同的信號通路也起重要作用[14]。此外，營養缺乏、衰老、晝夜節律、神經系統網絡及外來體等因素也對骨-肌單位有影響[14]。對這些機制的進一步研究可為肌肉與骨骼的相互作用及治療低肌量與骨量提供理論基礎。

本研究結果顯示，老年女性的肌肉質量、骨密度、脂肪含量之間存在顯著正相關，這提示肌肉、骨量、脂肪三者存在聯系。脂肪組織增加會導致促炎細胞因子增加，以及部分激素紊亂，通過各種機制導致肌肉和骨組織的損失，但具體機制還需進一步研究；其次，肌肉和骨骼的減少會造成體力活動減退，從而導致肌肉和骨骼的逐漸損失和脂肪組織的逐漸積累，造成惡性循環[16]。一項澳大利亞的大型臨床研究發現，肌肉減少性肥胖女性有更低的髖部骨密度，更易發生髖部骨折[17]。Sowers等[18]研究提示低肌肉質量是低BMD的危險因素，而高脂肪質量只有在肌肉質量足夠時才起保護作用。然而本研究結果顯示脂肪含量越高，骨密度越高，間接提示高脂肪組織可以降低骨質疏松風險。其次，現已有多項研究認為肥胖可以降低骨質疏松的風險[19]。這些研究結果差異可能與研究樣本不同以及脂肪組織對骨密度的復雜作用機制有關。脂肪組織可能在一定體重范圍內與骨量存在正相關性，而當超重/肥胖時，反而會引起BMD降低[3]。這需要設計完善的大樣本研究，前瞻性地探討三者之間的聯系。

與單純患有肥胖癥、肌肉減少癥或骨質疏松癥的個體相比，骨肉減少性肥胖癥患者的健康結果可能更糟。非藥物療法如體育鍛煉和營養支持被認為是防治低肌量與骨量的基礎[20]。補充乳清蛋白和維生素D會增加老年人的肌肉質量[21]，一項Meta分析證實，維生素D飲食補充(700～1 000 IU/d)可提高社區生活中維生素D水平較低的老年人的肌肉質量，并可降低19%的骨折風險。此外，控制飲食中的蛋白質/碳水化合物比例以及進行抵抗運動訓練可以改善超重和肥胖個體的肌肉質量、骨密度，增加脂肪分解和氧化[16]。

通過本研究，可知肌肉質量、骨密度、脂肪含量存在相關性。老年女性的肌肉質量與骨密度隨年齡的增長而降低，兩者通過機械作用、化學作用以及其他因素互相影響。而脂肪組織對肌肉質量及骨密度的影響存在差異，其具體病理生理機制尚未研究清楚，還需進一步研究。此外，進行適當的運動和營養支持，對增加肌肉質量、改善骨密度、促進脂肪組織的正向作用有著極其重要的意義，有利于預防老齡化與衰老過程中發生跌倒、骨折及致殘的風險，改善老年人生活質量。