絕經后女性體質量指數、體成分與骨密度的變化特征及關系

袁嘉堯 林燕平 林賢燦 林適 黃佳純 馬江濤 楊彬彬 萬雷 黃宏興*

1.廣州中醫藥大學第三臨床醫學院，廣東 廣州 510006

2.廣州中醫藥大學第三附屬醫院，廣東 廣州 510240

3.河南省洛陽正骨醫院(河南省骨科醫院)，河南 鄭州 450046

骨質疏松癥(osteoporosis,OP) 是一種高度普遍的疾病，以低骨密度和骨質疏松性骨折風險增加為特征[1]。我國的流行病學調查發現[2]，50歲和65歲以上女性中骨質疏松癥的患病率分別為32.1%和51.6%，已經成為影響我國50歲以上絕經后女性健康的重要問題。骨質疏松癥的影響因素較多，煙酒習慣、絕經年齡等因素已經被證明與OP相關[3-7]；而隨著年齡的增長，人體內主要體成分脂肪、肌肉和骨骼也會發生相應的變化[8]，導致骨質減少以及肌肉萎縮等問題，使老年人脆性骨折的風險增加，影響其生活質量[9]。絕經后女性是骨質疏松癥的高發人群，然而關于肌肉和脂肪等身體成分對絕經后女性骨質疏松癥影響的研究相對較少，其關系并未闡明。本研究旨在了解絕經后女性年齡、體質量指數(body mass index,BMI)及體成分變化的規律及其關系，進一步闡明年齡、BMI及體成分對絕經后女性骨質疏松情況的影響。

1 資料及方法

1.1 研究對象

選取2019年12月至2021年1月在廣州中醫藥大學第三附屬醫院門診就診的120名受試者。納入標準：年齡大于45周歲的絕經后女性，可配合進行基本資料收集、骨密度檢查及體成分分析檢測。排除標準：有代謝性骨病史，如慢性肝腎衰竭、類風濕關節炎等疾??；有甲狀腺功能亢進、甲狀腺功能減退等影響BMI或體成分的疾病史；接受過甲狀腺激素、糖皮質激素、雙膦酸鹽和減肥藥等能夠影響BMI、骨密度和體成分的藥物治療；在絕經前進行過卵巢切除術。經過資料收集及篩選，最終有98名受試者符合納入標準，平均年齡(62.21±7.46)歲。本研究已經通過廣州中醫藥大學第三附屬醫院倫理委員會的審查及批準(批件號2020034)。

1.2 基礎資料收集、骨密度和體成分的測定

詳細記錄受試者的年齡以及病史、相關用藥史，并根據相關資料納入及排除受試者；測量受試者體重和身高并計算BMI。使用Hologic QDR-apex 3.1型骨密度儀(變異系數CV值<1.0%)檢測所有受試者的骨密度及身體成分(包括整體骨礦含量、整體肌肉質量和整體脂肪質量)；分析得出受試者整體骨密度值及T值。

1.3 分組依據及情況

參照WHO骨質疏松癥標準以及中華醫學會骨質疏松及骨礦鹽疾病分會制定的《原發性骨質疏松癥診療指南(2017年)》[10]將受試者分為骨量正常組(T≥ -1)、骨量減少組(-1

1.4 統計學分析

2 結果

2.1 不同年齡和BMI人群的基礎資料、骨密度及體成分的分布情況

如表1所示，各個年齡組的整體骨密度(P<0.001)及整體骨礦含量(P<0.05)隨年齡增加而下降。如表2所示，各個BMI組的整體骨礦含量(P<0.05)、整體肌肉質量(P<0.001)、整體脂肪質量(P<0.001)隨BMI增加而增加，整體骨密度則逐漸下降(P>0.05)。

表1 不同年齡絕經后女性的基礎資料、骨密度及體成分的分布情況Table 1 The distribution of basic data, BMD and body composition in different age

表2 絕經后女性不同BMI的基礎資料、骨密度及體成分的分布情況Table 2 The distribution of basic data, BMD and body compositionof postmenopausal women with different

2.2 年齡、BMI及體成分與骨質疏松程度的關系

按體成分結果的三分位數將數據分為低、中、高質量三組，根據各組骨量正常、骨量減少和骨質疏松比率進行Spearman相關分析，如表3所示，隨著年齡增加(P=0.005)，骨質疏松程度越嚴重；而隨著BMI(P=0.019)、整體骨礦含量(P<0.001)、肌肉質量(P=0.014)和脂肪質量(P=0.013)的增加，患骨質疏松的程度越輕。見表4。

表3 Spearman相關分析賦值情況Table 3 Assignment of Spearman rank correlation analysis

表4 年齡、BMI及體成分與骨質疏松程度的Spearman相關分析結果Table 4 Spearman rank correlation analysis between age, BMI and body composition with osteoporosis

2.3 整體骨密度及整體骨礦含量的影響因素

以年齡、BMI及體成分為自變量，分別以整體骨密度及整體骨礦含量為因變量進行多元線性回歸分析。結果顯示，年齡與絕經后女性整體骨密度(P=0.002，B= -0.004)及整體骨礦含量呈負相關(P=0.000，B= -0.013)；而整體肌肉質量(P=0.018，B=0.022)和整體脂肪質量(P=0.037，B=0.027)則與絕經后女性整體骨礦含量呈正相關。見表5。

表5 整體骨密度影響因素的多元線性回歸分析結果Table 5 Multivariate linear regression analysis of the influencing factors of BMD

表6 整體骨礦含量影響因素的多元線性回歸分析結果Table 6 Multivariate linear regression analysis of the influencing factors of BMC

3 討論

由于現代社會生活條件及醫療條件的逐漸改善，老年人的比例越來越高，預期壽命不斷延長，骨質疏松癥和肌肉減少癥的流行以及相關的并發癥將在未來幾年變得更加普遍[13-14]。據統計[15]，肌肉骨骼疾病約占60歲以上人群疾病負擔的7.5 %，給家庭及社會構成了巨大的負擔。由于衰老通常會導致骨礦含量、肌肉質量的減少和脂肪組織的增加，但身體成分如何影響BMD尚不清楚，國內對體成分的研究也比較有限。因此，從年齡、BMI以及肌肉、脂肪和骨骼的角度研究OP顯得十分迫切和重要，研究人員需要更好地理解與年齡增長相關的肌肉力量、身體功能和身體組成(包括脂肪和肌肉量)變化，以及這些變化是如何相互關聯和影響骨質疏松程度的。DXA具有相對可用性、價格低廉、輻射劑量低的特點，能夠通過高分辨率、良好的圖像質量和增強的邊緣檢測，提供人體成分的總體和區域分析，可以很好地滿足近年在人體成分測量領域對精確、自動化工具的需求，在臨床實踐中具有重要意義[16]。本研究通過DXA分析了絕經后女性的骨質疏松情況與年齡、BMI及體成分之間的復雜關系。結果發現，年齡是絕經后女性患骨質疏松癥的危險因素，而BMI、肌肉質量和脂肪質量是保護因素，有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量。

有研究[17]顯示，較高的BMI對骨質疏松有保護作用，BMI值與骨密度呈正相關。Lins等[18]也發現，BMI與各部位骨密度呈正相關，是預防骨量減少和骨質疏松癥的保護因素。也有研究[19]顯示，骨質疏松組BMI比骨量減少組顯著降低，較低的BMI會介導骨質疏松癥的發展和脆性骨折的增加。對于BMI與骨質疏松的關系，有學者[20]認為BMI越高的人，承受的機械負荷越大，而較高的機械負荷可以減少骨吸收，刺激骨形成，從而推遲骨質疏松癥的發生或降低其嚴重程度；因此可以看出，保持合適的BMI有利于絕經后女性保持骨密度，減輕患骨質疏松癥的概率及程度。在肌肉質量與OP之間的關系方面，筆者發現肌肉質量與脂肪質量越高，骨質疏松的程度越低，骨骼的健康程度就越好；并且肌肉質量和脂肪質量有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量，是絕經后女性患骨質疏松癥的保護因素。有許多研究與本研究得出了相似的結論：Marin等[21]發現，肌肉質量對絕經后女性的骨密度有積極作用；同時Xiang等[22]也發現肌肉質量與不同部位的骨密度呈正相關；在脂肪質量方面，有研究顯示[23]，絕經后女性的骨密度與機體的脂肪質量呈正相關，保持良好的脂肪質量有利于骨密度的增加。還有更多研究[16,24,26]已經證明肌肉質量和脂肪質量與BMD的正相關關系。因此絕經后女性保持良好的肌肉質量和脂肪質量，可以有效地提高骨密度及骨礦含量，促進骨骼健康，防治骨質疏松癥。

對于肌肉質量和脂肪質量提高骨密度、減輕骨質疏松程度的機制，有研究者[12]認為更高的肌肉質量能有效地改善骨生物力學，起到與BMI相似的促進骨密度機械應力效應，能有效地刺激成骨細胞的增殖、分化和礦化，增加骨密度，從而可以有效地降低椎體骨折的風險[27]；同時，由于骨骼肌和骨骼緊密相連，肌肉收縮產生的應力可導致骨組織的骨特異性變形，促進成骨細胞和骨細胞的增殖、分化和礦化，增加成骨細胞相關基因的合成和表達，增加骨骼強度，使其能夠適應施加的壓力[28]。Karasik等[29]發現肌肉代謝相關基因與肌肉丟失和骨質疏松同時相關，如肌細胞增強因子2c、a-肌動蛋白3以及肌生成抑制素等，從基因層面發現了肌肉與OP的相關性。在脂肪影響骨密度的機制方面，一方面脂肪也可以對骨骼施加更大的機械應力[30]，改善骨生物力學，骨骼質量相應增加以適應更大的負荷；另一方面脂肪作為內分泌標志物，可以分泌促進骨骼增長、增加骨密度的生長因子[31]，如脂聯素和瘦素。同時,作為絕經后女性芳香化酶的來源，脂肪細胞可以產生雌激素進而誘導破骨細胞凋亡來抑制骨吸收[24,32]。但是脂肪質量對骨密度的影響是有爭議的，許多研究[33]也發現脂肪質量與骨密度呈負相關，脂肪質量的增加導致促炎細胞因子水平的增加，促進骨吸收和隨后的骨流失;而且脂肪浸潤會增加患骨質疏松癥、肌肉減少癥等老年性疾病的風險[34,36]?？偠灾壳瓣P于肌肉質量和脂肪質量影響骨密度及骨質疏松程度的機制探討，相對來說仍不夠全面及深入，還不能完全理解是脂肪還是肌肉質量決定了骨量的發展，這提示了肌肉和脂肪對骨骼的作用可能是相互協同，存在著密切的關系，后續仍需要進一步的探討。

本研究發現年齡是絕經后女性患骨質疏松癥的危險因素，而BMI、肌肉質量和脂肪質量是保護因素，有助于提高整體骨密度和整體骨礦含量；年齡較大，BMI、肌肉質量和脂肪質量過低的絕經后女性需要定期檢測骨密度及針對性地就診，通過飲食、運動以及用藥等方式防治骨質疏松癥，加強骨密度，降低脆性骨折的發生率。當然，本研究也存在一定的不足，如樣本數量較少、研究人群存在地域和種族的限制等，下一步需要繼續收集不同地域的更多受試者信息，探尋與骨質疏松癥關系更密切的因素，進行更深入的研究。