中國老年人中心性肥胖和維生素D水平與衰弱的關系研究

【摘要】 背景 中國老年人隨著年齡增長衰弱發生率增高，探究老年人中心性肥胖與維生素D水平在衰弱發生、發展過程中的作用對衰弱管理至關重要。目的 使用交叉滯后模型探究維生素D水平在老年人中心性肥胖與衰弱之間的縱向中介作用，為老年人衰弱管理提供理論參考依據。方法 選取中國老年健康影響因素跟蹤調查（CLHLS）2011—2012年（T1）和2014年（T2）中1 364名老年人為研究對象。測定研究對象的維生素D水平，并采用體質量校正腰圍指數（WWI）測量中心性肥胖、衰弱指數（FI）測量衰弱。通過交叉滯后模型分析老年人中心性肥胖與衰弱之間的因果時序關系，并探討維生素D是否作為中介因素參與中心性肥胖與衰弱的發生。結果 T1老年人衰弱檢出率為21.8%（298/1 364），T2衰弱檢出率為31.2%（425/1 364）。在兩個時間點上，WWI與維生素D水平均呈負相關（Plt;0.05），與FI均呈正相關（Plt;0.05）；維生素D水平與FI均呈負相關（Plt;0.05）。交叉滯后模型結果顯示，T1 WWI能夠預測T2 FI（β=1.124，Plt;0.05），T1 FI能夠預測T2 WWI（β=0.125，Plt;0.05）?？v向中介效應分析表明，T1 WWI不僅可以直接預測T2 FI（β=0.040，Plt;0.05），還可以通過T2維生素D水平的中介作用預測T2 FI（β=-0.131，Plt;0.05）。結論 中心性肥胖不僅可以直接影響老年人的衰弱，同時也能通過維生素D水平的部分縱向中介作用間接影響老年人的衰弱。老年人應定期監測中心性肥胖與維生素D水平，預防或延緩衰弱的發生。

【關鍵詞】 衰弱；中心性肥胖；維生素D；老年人；交叉滯后分析

【中圖分類號】 R 364 【文獻標識碼】 A DOI：10.12114/j.issn.1007-9572.2024.0399

Association between Abdominal Obesity，Vitamin D Levels and Frailty in Chinese Elder Adults

YIN Dan1，HE Huijuan1，2*，LI Mengying1，WANG Xiangrong1，LI Lin1

1.School of Nursing，Hubei University of Chinese Medicine，Wuhan 430072，China

2.Hubei Shizhen Laboratory，Wuhan 430000，China

*Corresponding author：HE Huijuan，Associate professor；E-mail：hhjiabei@hbucm.edu.cn

【Abstract】 Background The incidence of frailty among the elderly in China increases with age，investigating the mechanisms by which central obesity and vitamin D levels contribute to the development of frailty is essential for effective management strategies. Objective A cross-lagged model was employed to investigate the longitudinal mediating role of vitamin D levels in the relationship between central obesity and frailty among the elderly，thereby offering a theoretical framework for the management of frailty in this population. Methods The study subjects were 1 364 elderly individuals selected from the Chinese Longitudinal Healthy Longevity Study（CLHLS） in 2011-2012（T1）and 2014（T2）. The vitamin D levels of the study subjects were measured，and abdominal obesity was assessed using the weight-adjusted-waist index（WWI），while frailty was measured using the frailty index（FI）. A cross-lagged model was implemented to analyze the causal temporal relationship and underlying mechanisms between central obesity，vitamin D levels，and frailty among the elderly. Results The detection rate of frailty in the elderly was 21.8%（298/1 364）at T1 and 31.2%（425/1 364）at T2. At two time points，WWI was negatively correlated with vitamin D levels（Plt;0.05） and positively correlated with FI（Plt;0.05）；vitamin D levels were negatively correlated with FI（Plt;0.05）. Cross-lagged model results showed that WWI at T1 could predict FI at T2（β=1.124，Plt;0.05），and FI at T1 could predict WWI at T2（β=0.125，Plt;0.05）. Longitudinal mediation effect analysis showed that T1 WWI could not only directly predict T2 FI（β=0.040，Plt;0.05），but also predict T2 FI through the mediating effect of T2 vitamin D level（β=-0.131，Plt;0.05）. Conclusion Abdominal obesity can not only directly predict frailty in the elderly，but also indirectly affect frailty in the elderly through the longitudinal mediating effect of vitamin D levels. Elderly people should regularly monitor abdominal obesity and vitamin D levels，to prevent or delay the onset of debilitation.

【Key words】 Frailty；Abdominal obesity；Vitamin D；Aged；Cross-lagged analysis

衰弱是一種復雜且可逆轉的與年齡相關的臨床癥狀，如握力下降、步行速度緩慢和疲乏等，通常表現為對急性疾病等應激事件敏感性增加，且以多個生理系統功能下降為特征，5%～30%的老年人存在衰弱［1-3］。這種不良的健康狀況，增加了心腦血管疾病、病毒性肝炎及艾滋病等慢性或傳染性疾病的患病風險，進而影響老年人的生活質量［4-6］。AFONSO等［7］發現衰弱與中心性肥胖存在相關性，衰弱個體出現中心性肥胖的概率較正常人高2.87倍［8］，而中心性肥胖的個體發生衰弱的風險比正常人高57%，關注中心性肥胖對衰弱管理至關重要。同時，衰弱的發生機制可能與機體炎癥反應和免疫調控相關［9-10］。維生素D作為一種由皮膚（80%～90%）在陽光照射后內源性產生的脂溶性類固醇激素，參與了機體慢性炎癥和免疫激活等多個重要的病理生理過程［11］。另有學者發現中心性肥胖人群患維生素D缺乏癥的概率較一般人高61%［12］。中心性肥胖是否可通過影響機體維生素D水平導致衰弱的發生，目前還不十分清楚。本研究采用交叉滯后模型一方面探討中國老年人中心性肥胖與衰弱的因果時序關系，另一方面分析維生素D是否作為中介因素參與中心性肥胖與衰弱的發生，協助醫護人員制定更具針對性的衰弱干預策略，提升老年人的生活質量。

1 對象與方法

1.1 研究對象

本研究資料來源于中國老年健康影響因素跟蹤調查（Chinese Longitudinal Healthy Longevity Study，CLHLS）數據庫，該調查項目在1998年進行基線調查后，分別于2000年、2002年、2005年、2008—2009年、2011—2012年、2014年、2017—2018年進行了跟蹤調查。該調查覆蓋了全國23個省份，采用多階段非等比例目標隨機抽樣的方法，確保樣本具有代表性。該研究通過了北京大學倫理委員會的批準（倫理號：IRB00001052-13074），本研究團隊通過官方線上平臺（https：//chads.nsd.pku.edu.cn/）申請授權后下載數據。因只有第6周期（2011—2012年）和第7周期（2014年）包含本研究的所有變量，根據研究目的本研究團隊選取這2個周期中年齡≥65歲的老年人進行分析，以2011—2012年數據為基線數據（T1），2014年數據為隨訪數據（T2）。其中2011—2012年收集9 765份數據，排除失訪及死亡的老年人數據，最終2014年隨訪6 066份數據。根據研究目的進行數據清洗，并根據病例ID號匹配基線和隨訪信息，最終T1和T2均納入1 364份有效數據，具體流程見圖1。

1.2 研究工具

1.2.1 社會人口學資料：本研究選取年齡、性別、民族（漢族/其他）、目前居住地（城市/農村）、婚姻狀況（已婚/未婚）、教育背景（受教育1年以上/未受教育）、60歲之前的主要職業（體力勞動職業/腦力勞動職業）、經濟獨立（主要經濟來源是退休金或工作/來源于子女或政府機構）、經濟地位（富裕/一般/貧窮）、與家庭成員同居（是/否）、吸煙（是/否）和定期鍛煉（是/否）為社會人口學資料。

1.2.2 中心性肥胖：體質量校正腰圍指數（weight-adjusted-waist index，WWI）是一種新型易得的測量中心性肥胖的指標，比傳統指標腰圍和BMI更能反映中心性肥胖的程度［13］。WWI計算方法為腰圍 （cm）/

［14］。當測量腰圍時，參與者保持直立姿勢，呼吸平緩，取下肋骨邊緣和髂骨最高點之間連線的中點，將卷尺圍繞老年人的腰部一周，測得數值。

1.2.3 維生素D水平：所有自愿參加的老年人在禁食一夜后采集空腹靜脈血。收集和運送血液樣本的程序參考文獻［1 5］。維生素D采用免疫診斷系統有限公司（IDS Ltd.，Boldon，UK）的酶聯免疫分析儀進行檢測。維生素D水平以nmol/L表示。

1.2.4 衰弱指數（frailty index，FI）：FI反映老年人的衰弱狀況（具體條目掃描見附圖，掃描正文首頁二維碼查看）。采用GU等［16］構建的FI評分方法，由自我健康、住院或臥床不起、認知功能、日常生活能力（ADL）障礙、工具性日常生活活動（IADL）功能、功能局限、聽力和視力障礙、心律是否規律、心理狀況、慢性病狀況、衡量的嚴重疾病、心理困擾等39個條目構建。計算方法為條目得分之和除以總條目數量。FI得分為0～1，得分越高，衰弱程度越嚴重。以FIgt;0.21為衰弱［17］。

1.3 統計學方法

采用SPSS 26.0軟件進行統計學分析，計數資料采用頻數（構成比）描述，符合正態分布的計量資料采用（x-±s）描述，相關性分析采用Pearson相關性分析。缺失數據采用多重插補法（N=5）［18］進行補充。運用Mplus 8.3軟件進行交叉滯后分析。本研究采用極大似然法（maximum likelihood estimation，ML）考察模型擬合情況，采用比較擬合指數（CFI）、Tucker-Lewis指數（TLI）、近似均方根誤差（RMSEA）和標準化均方根殘差（SRMR）。當CFI和TLI分別gt;0.90［19］，RMSEA和SRMR分別lt;0.08［20-21］時，表明模型擬合可以接受。采用偏差校正的非參數百分位Bootstrap法（抽取5 000次）檢驗結構模型中的中介效應，當95%CI不包括0時，說明中介效應存在，選入變量的水準α=0.05［22］。以Plt;0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 共同方法偏差檢驗

采用Harman單因子檢驗法進行共同方法偏差的檢驗［20］。結果表明，在兩輪測量中，特征值gt;1的因子均有14個，第1個因子解釋的變異量分別為31.68%、35.27%，均lt;40%的臨界標準。表明本研究不存在明顯的共同方法偏差。

2.2 研究對象社會人口學資料

本研究共納入1 364名老年人，平均年齡（88.2±11.6）歲，男性占46.8%（638/1 364），漢族占91.1%（1 243/1 364），農村占94.8%（1 293/1 364），已婚占99.1%（1 352/1 364），60.3%（822/1 364）的老年人未受過教育，89.9%（1 226/1 364）從事體力勞動職業，78.5%（1 071/1 364）經濟來源為子女或政府機構，76.4%（1 036/1 364）的經濟地位一般，75.4%（1 029/1 364）與家庭成員同居。在生活方式方面，84.8%（1 156/1 364）的人不吸煙，85.0%（1 160/1 364）的人不鍛煉。

2.3 變量間的描述統計及相關性分析

老年人T1 WWI、T2 WWI分別為（11.31±1.29）、（11.37±1.20）；T1維生素D水平、T2維生素D水平分別為（42.94±18.98）、（42.31±21.14）nmol/L；T1 FI、T2 FI分別為（0.14±0.12）、（0.17±0.14）。

T1時間老年人衰弱檢出率為21.8%（298/1 364），T2時間為31.2%（425/1 364）。在兩個時間點上，WWI與維生素D水平均呈負相關，與FI均呈正相關（Plt;0.05）；維生素D水平與FI均呈負相關（Plt;0.05），見表1。

2.4 中心性肥胖與衰弱交叉滯后分析

在Mplus 8.3中構建中心性肥胖與衰弱的交叉滯后回歸模型，見圖2。結果表明，模型擬合良好（CFI=0.998，TLI=0.986，RMSEA=0.035）。在交叉滯后路徑中，T1 WWI能夠預測T2 FI（β=1.124，Plt;0.05），T1 FI能夠預測T2 WWI（β=0.125，Plt;0.05）。

2.5 維生素D水平的縱向中介作用

采用交叉滯后模型，在中心性肥胖與衰弱互相預測的基礎上進一步探討維生素D水平在其中的縱向中介作用。

2.5.1 維生素D水平在中心性肥胖與衰弱之間的縱向中介作用：以WWI為自變量，以FI為因變量，維生素D水平作為中介變量時，模型擬合良好（CFI=0.991，TLI=0.947，RMSEA=0.069）。T1 WWI不僅可以直接預測T2 FI（β=0.040，Plt;0.05），還可以通過T2維生素D水平的中介作用預測T2 FI（β=-0.131，Plt;0.05），見圖3。用Bootstrap法對中介效應值進行檢驗，中介效應占總效應的比例為60%（95%CI=0.004～0.011）。表明維生素D水平在中心性肥胖與衰弱之間存在縱向中介的作用。

2.5.2 維生素D水平在衰弱與中心性肥胖之間的縱向中介作用：以FI為自變量，以WWI為因變量，維生素D水平作為中介變量時，模型擬合不佳（CFI=0.305，TLI=-0.390，RMSEA=0.354）。T1 FI和維生素D水平可以預測T2維生素D水平（β=-0.153、0.336，P均lt;0.05）；但是T1維生素D水平不能預測T2 WWI（β=-0.048，Pgt;0.05），見圖4。說明維生素D水平在衰弱與中心性肥胖之間不存在縱向中介作用。

3 討論

3.1 中心性肥胖與衰弱的因果時序關系

目前的研究多探究中心性肥胖與衰弱的相關性，但對兩者的因果時序關系未得到證實。本研究通過交叉滯后模型發現，中心性肥胖能夠預測老年人衰弱，老年人衰弱也能夠預測中心性肥胖，互為因果關系?？赡苁撬ト趵夏耆穗S著年齡增長，性激素水平、細胞組成和基礎代謝率的變化，肌肉量減少，脂肪量增加，脂肪重新分配到腹部內臟，導致中心性肥胖［21，23-24］。中心性肥胖的老年人內臟脂肪積累，代謝活躍的脂肪組織分泌細胞因子如白介素6（IL-6）、腫瘤壞死因子等，促進炎癥的發生［8］。而長期慢性低水平炎癥可使腎臟等靶器官處于過度反應狀態，通過氧化應激、細胞周期阻滯、細胞凋亡等途徑誘導局部組織和多器官系統損傷，從而導致衰弱，形成惡性循環［25］?！独夏耆怂ト躅A防中國專家共識（2022）》［26］和《初級保健機構中衰弱篩查和管理：國際衰弱和肌肉減少癥研究會議工作組指南》均推薦采用運動鍛煉預防和治療衰弱綜合征［27］，運動被認為是改善衰弱較有效的方法之一，可通過增加肌纖維面積及肌肉體積、提升能量和血流儲備功能、調節血脂和生化過程等調控中心性肥胖老年人發生衰弱的過程。研究表明，太極拳是一種溫和的運動，可以緩解腹部脂肪堆積以及適度地減輕體質量，很適合衰弱的老年人改善中心性肥胖狀況［28］。因此，建議中心性肥胖老年人早期篩查衰弱水平，進行合適的身體活動，減少腹部脂肪，注意保持健康的體質量，避免或延緩中心性肥胖和衰弱的發生、發展。

3.2 維生素D水平在中心性肥胖對衰弱的影響中發揮中介作用

既往研究表明維生素D水平與中心性肥胖和衰弱有關［8-10］，但維生素D水平具體如何發揮作用并不明晰。本研究通過建立交叉滯后模型，證明維生素D水平在中心性肥胖與衰弱之間存在部分中介作用，縱向中介效應為60%?？赡苁侵行男苑逝掷夏耆烁共恐窘M織會隔離維生素D，降低其生物利用度［29］，影響維生素D轉化為活性形式。中心性肥胖老年人易出現代謝紊亂，機體內參與維生素D代謝的酶如25-羥化酶和1α-羥化酶表達水平降低［30］，進一步導致維生素D缺乏。低維生素D水平可能會降低血清鈣水平，負反饋會增加甲狀旁腺素的分泌，增加肌肉細胞內游離鈣的濃度，從而中斷肌肉結構或功能［31］。TRIFONOVA等［32］還發現維生素D缺乏時mTOR信號通路活性降低，影響蛋白質合成，導致肌肉質量下降。此外，維生素D可以通過下調白介素2和白介素12等炎癥標志物，增加促炎細胞因子，導致肌肉力量下降和身體表現不佳，包括腿部伸展力低、握力低和步行距離短［33］，進而參與中心性肥胖發生衰弱的過程［34］。研究表明，每增加1個單位的維生素D水平，衰弱發生風險降低1.3%［35］。提示老年人應積極補充維生素D，至少維持在75 nmol/L［36］。WONG等［37］提出一些食物如魚類、乳制品、蛋黃和蘑菇等富含充足的維生素D，老年人可以適量攝取。同時，很多文獻已提及戶外運動可以維持較好的維生素D水平［12，30］，提示可以鼓勵老年人積極參與鍛煉，避免或減少衰弱的發生，提升老年人生活質量。

3.3 展望

本研究從縱向設計的角度部分解釋了維生素D在中心性肥胖與衰弱中的影響機制，但仍需進一步驗證和證明。需要進行基礎臨床試驗，研究維生素D如何調控信息通路以及介導炎癥反應，如何參與中心性肥胖向衰弱發生的機制，進而探索潛在的干預靶點來改善老年人的衰弱情況。

4 小結

本研究結果顯示中心性肥胖與衰弱的因果時序關系，其中維生素D在中心性肥胖與衰弱之間存在部分中介效應，有利于從病理生理機制的角度理解中心性肥胖與衰弱的聯系。基于本研究結果，提示醫護人員可從制定減緩中心性肥胖老年人的運動方案、合理膳食護理和戶外活動宣教等方面有效管理及延緩衰弱，促進老年人身體健康。

作者貢獻：尹單提出主要研究目標，負責研究的構思與設計，研究的實施，進行數據整理，統計學處理，圖、表的繪制與展示，撰寫論文；賀惠娟負責文章的質量控制與審查，對文章整體負責，監督管理；李夢盈、王向榮、李琳進行論文的修訂。

本文無利益沖突。

尹單https：//orcid.org/0009-0000-4423-3840

賀惠娟https：//orcid.org/0000-0002-0964-0704

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（收稿日期：2024-06-05；修回日期：2024-10-28）

（本文編輯：賈萌萌）