基于限制性立方樣條分析老年人血清肝臟轉氨酶與代謝綜合征的關系研究

王雯娟，王瑞，曾泓輯，劉雅慧，衛姝帆，田慶豐

450001 河南省鄭州市，鄭州大學公共衛生學院社會醫學與衛生事業管理教研室

代謝綜合征（metabolic syndrome，MS）是一種以腹型肥胖、高血壓、高血糖、血脂異常等為主要特征的慢性非傳染性綜合征［1-2］。MS 已經成為一個全球性的健康問題，MS 患者是多種疾病的易感人群，例如心血管疾病、2 型糖尿病、卒中、非酒精性脂肪性肝病等，嚴重威脅人類健康［3-4］。血清肝臟轉氨酶主要包括血清丙氨酸氨基轉移酶（alanine aminotransferase，ALT）和天冬氨酸氨基轉移酶（aspartate aminotransferase，AST），二者是肝損傷的重要標志物［5］。非酒精性脂肪性肝病被認為是MS 的肝臟表現之一，其與ALT、AST 的升高顯著相關［6-7］。多項研究表明ALT、AST 與MS 的發生密切相關，但其結論卻不盡相同［8-10］。目前，大部分研究只探討了血清肝臟轉氨酶與MS 及其組分的相關性，且國內關于AST 與MS 的研究較少。本研究利用河南省居民健康體檢大樣本數據，通過限制性立方樣條模型探索ALT、AST 與MS 患病風險的劑量-反應關系，為MS 的防控提供參考依據。

1 對象與方法

1.1 資料來源

于2022 年采用多階段抽樣的方法，抽取河南省18個市≥60 歲的居民進行健康體檢。抽樣共劃分為3 個階段，第一階段：初級抽樣單位為18 個市。第二階段：采用簡單隨機抽樣，每個市抽取3 個縣（區）。第三階段：采用簡單隨機抽樣，每個縣（區）隨機抽取3 個鄉鎮（街道）。最終共選擇162 個鄉鎮（街道），每個鄉鎮（街道）老年人抽取比例為10%，共123741 名老年人。研究對象納入標準：（1）年齡≥60 歲；（2）自愿參與健康體檢；（3）居住在河南省半年以上的戶籍及非戶籍居民；（4）體檢記錄完整者。排除標準：（1）體檢資料不完整或存在不符合邏輯的離群值；（2）患有嚴重精神障礙者；（3）存在慢性病毒性肝炎、肝硬化、肝癌或自身免疫性肝病等肝疾病者。本研究最終納入112605 名研究對象，所有研究對象知情同意。

本研究已經過鄭州大學生命科學倫理審查委員會審批通過（編號：ZZUIRB2022-07）。

1.2 調查方法

1.2.1 基本信息采集：由健康檔案系統采集調查對象的個人基本信息，包括性別、年齡、文化程度、婚姻狀況、殘疾情況等指標。

1.2.2 體格檢查：使用標準儀器、標準檢測方法測量身高、體質量、腰圍、收縮壓（SBP）、舒張壓（DBP）等指標。

1.2.3 實驗室檢測：由專業醫務人員進行各項指標的檢測，包括AST、ALT、總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）、低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）、高密度脂蛋白膽固醇（HDL-C）、空腹血糖（FPG）等指標。

1.3 相關指標及定義

MS 診斷標準參考《中國2 型糖尿病防治指南（2020年版）（下）》［2］，具備以下3 項及以上即可診斷為MS：（1）高血壓：血壓>130/85 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）和/或已確診為高血壓并治療者；（2）高血糖：FPG ≥6.1 mmol/L 和/或已確診為糖尿病并治療者；（3）腹型肥胖：男性腰圍≥90 cm，女性腰圍≥85 cm；（4）TG ≥1.70 mmol/L；（5）HDL-C<1.04 mmol/L。腰圍身高比（WHtR）：WHtR 是內臟脂肪的一種替代測量方法，計算公式為腰圍（cm）/身高（cm），當WHtR ≥0.50 時，為高肥胖人群［11］。超重：BMI ≥24.0 kg/m2。ALT 異常：ALT>40 U/L；AST 異常：AST>40 U/L［5］。

1.4 統計學方法

采用SPSS 21.0 和R 4.3.1 進行統計學分析。計量資料采用（±s）表示，組間比較采用獨立樣本t 檢驗。計數資料的分析采用χ2檢驗。將ALT、AST 根據四分位數分為4 組，均以第1 組為對照，進行Logistic 回歸分析，并利用各組中位數進行趨勢性檢驗。利用限制性立方樣條模型分析ALT、AST 與MS 之間的劑量-反應關系。檢驗水準α=0.05。

2 結果

2.1 一般情況

本研究共納入112605 名老年研究對象，其中男50732 名（45.1%），女61873 名（54.9%）。河南省老年人MS 患病率為18.6%（20935/112605），ALT異常率為5.4%（6132/112605），AST 異常率為6.8%（7661/112605）。MS 者與非MS 者性別、年齡、文化程度、婚姻狀況、殘疾狀況、WHtR、是否超重、腹型肥胖、SBP、DBP、FPG、TC、TG、HDL-C、LDL-C、ALT、AST 比較，差異均有統計學意義（P<0.05），見表1。

2.2 老年人ALT、AST 和MS 的Logistic 回歸

根據四分位數，將ALT、AST 分別分為4 組，均用Q1、Q2、Q3、Q4 表示，P25、P50、P75具體值如表2 所示。ALT 四組中位數分別為10.14、16.00、21.06、32.00 U/L。AST 四組中位數分別為17.00、22.00、27.00、36.00 U/L。

表2 研究對象ALT、AST 四分位數表（U/L）Table 2 ALT and AST quartile table of research subjects

以MS（賦值：是=1，否=0）為因變量，模型1未調整混雜因素時，結果顯示，與ALT Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均增加（P<0.05）；與AST Q1組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均降低（P<0.05）。調整相關混雜因素后（模型2）結果顯示，與ALT Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均增加（P<0.05）；與AST Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均降低（P<0.05）。隨著ALT 水平的增加，MS 患病風險呈上升趨勢（P趨勢<0.001）；隨著AST 水平的增加，MS 患病風險呈現“U”形變化趨勢（P趨勢<0.001）。見表3。

表3 老年人ALT、AST 與MS 的Logistic 回歸分析Table 3 Logistic regression analysis of the association of ALT and AST with MS in the aged

2.3 不同性別老年人ALT、AST 和MS 的Logistic 回歸分析

根據四分位數，將男性及女性ALT、AST 分別分為4 組，均用Q1、Q2、Q3、Q4 表示，P25、P50、P75具體值如表2 所示。男性ALT 四組中位數分別為10.30、16.00、22.30、33.50 U/L，AST四組中位數分別為17.20、22.00、27.00、35.96 U/L。女性ALT 四組中位數分別為10.00、15.00、20.36、31.00 U/L，AST 四組中位數分別為17.00、22.00、27.00、36.00 U/L。

按性別分層分析，模型1 未調整混雜因素時，在不同性別組結果均顯示，與ALT Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均增加（P<0.05）；與AST Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均降低（P<0.05）。不同性別組調整相關混雜因素后（模型2）結果均顯示，與ALT Q1組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均增加（P<0.05）；與AST Q1 組相比，Q2～Q4 組患MS 的風險均降低（P<0.05）。趨勢性檢驗P趨勢<0.001，提示隨著ALT、AST水平的變化，MS 患病風險的變化趨勢均具有統計學意義。見表4、5。

表4 老年男性ALT、AST 與MS 的logistic 回歸分析Table 4 Logistic regression analysis of the association of ALT and AST with MS in elderly male

表5 老年女性ALT、AST 與MS 的logistic 回歸分析Table 5 Logistic regression analysis of the association of ALT and AST with MS in elderly female

2.4 ALT、AST 與MS 患病風險間的劑量-反應關系

調整相關混雜因素后，河南省老年人ALT 與MS 患病風險之間存在線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性=0.550），AST 與MS 患病風險之間存在非線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性<0.001），結果見圖1。當ALT>18.33 U/L 時，OR>1；當23.90 U/L

圖1 老年人ALT、AST 與MS 患病風險的劑量-反應關系Figure 1 Dose-response relationship between ALT，AST and risk of MS in the aged

按性別進行分層后，男性ALT 與MS 患病風險之間存在線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性=0.480），AST 與MS 患病風險之間存在非線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性<0.001）。當男性ALT>19.13 U/L時，OR>1；當23.74 U/L

圖2 老年男性ALT、AST 與MS 患病風險的劑量-反應關系Figure 2 Dose-response relationship between ALT，AST and risk of MS in elderly male

女性ALT 與MS 患病風險之間存在線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性=0.890），AST 與MS 患病風險之間存在非線性劑量-反應關系（P總趨勢<0.001，P非線性<0.001）。當女性ALT>17.91 U/L 時，OR>1；當23.82 U/L

圖3 老年女性ALT、AST 與MS 患病風險的劑量-反應關系Figure 3 Dose-response relationship between ALT，AST and risk of MS in elderly female

3 討論

MS 作為一種新型的慢性非傳染性疾病，隨著社會經濟的發展以及西方生活方式的傳播，逐漸成為我國居民的常見疾病［3，12］。有研究表明，MS 患病率的增加主要與高熱量低纖維飲食及體力活動減少相關［3］。調查結果發現，河南省老年人MS 患病率為18.6%，低于珠三角某社區老年人MS 患病率35.61%［10］，高于貴州省農村老年人MS 患病率17.5%［13］，可能是由于地域、經濟條件、生活方式等存在差異。

多因素Logistic 回歸分析結果顯示，總人群及性別分層下ALT 水平與MS 患病風險呈正相關，與周小琦等［14］對老年人MS 研究結果一致；ZHANG 等［8］關于性別分層情況下ALT 與MS 的研究結果，本研究與其一致；LIU 等［9］研究結果表明老年人ALT 與MS 及其部分組分顯著相關。上述多項研究表明MS 患病風險隨著ALT 水平的升高而升高，但是關于AST 與MS 的研究結果存在差異。本研究結果顯示，總人群及性別分層下AST 水平與MS 患病風險呈負相關，隨著AST 水平的增加，MS 患病風險有所下降。ZHANG 等［8］研究發現總人群及性別分層下MS 患病風險均隨著AST 水平的升高而升高，LIU 等［9］研究提示AST 與MS 及其組分無相關關系（P>0.05），本研究結果均與兩項研究相反；陳澤豪［10］在社區老年人MS 與肝功能指標的研究中發現，在控制相關混雜因素前、后，AST 與MS 患病風險在參考范圍內均呈負相關，本研究結果與之類似。研究差異的存在可能與地域、混雜因素數量有關，具體原因還需進一步探討。

限制性立方樣條圖可以更直觀、準確地描述ALT、AST 與MS 之間的關系，可了解隨著ALT、AST 水平的變化，MS 患病風險的變化趨勢。本研究結果顯示，總人群及性別分層下ALT 均與MS 存在正向線性劑量-反應關系，AST 與MS 存在非線性劑量-反應關系，曲線近似呈“U”形。楊國英等［15］對65 歲以上老年人正常范圍內ALT 與MS 的研究發現，ALT 與MS 之間存在線性劑量-反應關系，本研究結果與之類似。WU 等［16］對中國東部18 歲以上居民的研究發現，調整相關混雜因素后，男性正常范圍內ALT 與MS 之間存在線性-劑量反應關系，而女性則是非線性劑量-反應關系，本研究結果與之相反。WU 等［16］關于男、女性之間的差異有可能是更年期狀態的不同導致的，而本研究的研究對象為老年人，兩個研究之間的差異可能是人群年齡及ALT 范圍不同導致的。根據限制性立方樣條圖結果可知，ALT、AST 均可作為MS 發生的早期指標，但是在ALT、AST 參考范圍，隨著ALT 水平的增加，MS 患病風險總體呈上升趨勢，隨著AST 水平的增加，MS 患病風險發生較大改變。可能是由于ALT 主要存在于肝臟細胞中，而AST 不僅存在于肝臟細胞中，還存在于心肌細胞、骨髓細胞等其他細胞中，所以ALT 是更加特異性的指標［5，10，17］。

本研究存在一定的局限性。首先，本研究為橫斷面研究，未能論證ALT、AST 與MS 發生之間的因果關系。其次，本次研究對象為老年人，大部分文化程度較低并且有高齡老年人，在進行調查時，存在一定的難度。但本次調查員均經過嚴格培訓，且調查樣本量較大，最大限度保證了數據的真實性。

綜上所述，ALT、AST 與MS 密切相關，可作為MS發生的重要預測因子，尤其是ALT 水平的升高。因此應關注老年人血清肝臟轉氨酶水平的變化，盡早發現老年人MS 患病的潛在風險，盡量預防疾病的發生，提高老年人的健康水平和生活質量。

作者貢獻：王雯娟提出研究思路，進行統計學處理，結果分析及文章撰寫；王瑞、曾泓輯、劉雅慧、衛姝帆負責文章的質量控制及審校；田慶豐對研究的實施與可行性進行分析；王雯娟、田慶豐負責論文修訂。

本文無利益沖突。