肌肉特异性力量（MSS）较传统指标更能预测老年人身体功能衰退：宜兰纵向老龄化研究揭示新评估标准
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时间：2025年10月02日
来源：Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle 9.1
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本研究通过前瞻性队列分析发现，肌肉特异性力量（MSS，即握力与上肢肌肉质量的比值）在预测社区老年人身体功能衰退方面优于传统握力（HGS）和肌肉质量指数（MQI）。低MSS与代谢紊乱（如HOMA-IR升高、hsCRP增高）显著相关，且MSS定义的肌少症（sarcopenia）对功能衰退的预测价值更高（OR=3.31）。结果支持将MSS纳入肌少症评估体系，为早期干预提供新方向。
肌肉特异性力量（Muscle-specific strength, MSS）定义为握力与手臂肌肉质量的比值，可能比单纯握力更能反映肌肉效率。尽管MSS在诊断肌少症（sarcopenia）中具有潜在价值，但评估其作为肌少症相关结局预测指标的纵向研究仍有限。本研究旨在探讨MSS与社区老年人身体功能衰退和生物标志物谱的关联，与传统指标（如握力和肌肉质量指数MQI）进行比较，确定MSS定义的肌少症是否比传统诊断标准具有更优的预测效用，并检验其与关键心血管代谢和炎症生物标志物的关联。
这项前瞻性队列研究纳入宜兰纵向老龄化研究（I-Lan Longitudinal Aging Study）的1609名参与者（平均年龄64.5±6.7岁；50.5%为男性）。MSS通过握力除以优势手臂肌肉质量计算。参与者根据年龄和性别特定的五分位数临界值分为低MSS和正常MSS组。身体功能使用五次坐立测试评估，受损身体功能（impaired physical performance, PPI）定义为耗时≥12秒。逻辑回归模型调整了人口统计学、合并症、认知功能和骨骼肌指数（skeletal muscle index, SMI）后分析MSS与PPI的关联。生物标志物谱包括代谢、炎症和激素参数，并在MSS组间进行比较。
低MSS患病率为19.9%。低MSS组具有显著更高的肌肉质量（骨骼肌指数7.7±1.2 vs. 7.1±1.2 kg/m2, p<0.001；优势手肌肉质量2.7±0.8 vs. 2.3±0.6 kg, p<0.001），但握力较弱（26.1±8.1 vs. 32.0±8.8 kg, p<0.001），表明力量与肌肉尺寸不成比例。PPI在低MSS组更常见（47.8% vs. 29.0%, p<0.001）。低MSS与较高的PPI风险显著相关（调整后OR=1.49, 95% CI: 1.11–1.99, p=0.008），尤其在≥65岁参与者（OR=1.80, 95% CI: 1.18–2.74, p=0.006）和男性（OR=1.64, 95% CI: 1.09–2.47, p=0.018）中。MSS定义的肌少症与PPI的关联（OR=3.31, 95% CI: 1.26–8.74, p=0.015）强于传统肌少症定义。低MSS个体表现出不良代谢谱，包括更高的空腹血糖（101.0±27.3 vs. 95.0±18.7 mg/dL, p<0.001）、HbA1c（6.0%±0.9% vs. 5.8%±0.7%, p<0.001）和HOMA-IR（2.6±2.2 vs. 1.8±1.4, p<0.001）。在调整模型中，高HOMA-IR（OR=2.71, 95% CI: 1.94–3.79, p<0.001）和升高的hsCRP（OR=1.66, 95% CI: 1.18–2.33, p=0.001）与低MSS强烈相关。
低MSS独立预测身体功能衰退，并与不良代谢和炎症生物标志物谱相关。MSS可能比传统指标更好地指示肌肉健康，支持其按照最新共识指南推荐纳入肌少症评估框架。
肌少症以年龄相关的肌肉质量和功能进行性丧失为特征，显著增加老年人身体功能受损、残疾、生活质量下降和死亡风险。以往肌少症评估依赖单独的肌肉质量或功能测量，但这些指标单独使用时往往无法全面捕捉整体肌肉功能。因此，当前共识定义如欧洲老年人肌少症工作组（EWGSOP2）和亚洲肌少症工作组（AWGS 2019）强调结合肌肉质量、肌肉力量和身体性能作为诊断组成部分。近期，全球肌少症领导倡议（GLIS）提出了新的肌少症诊断算法，将肌肉力量或肌肉特异性力量（MSS）指定为评估肌肉功能的主要指标，同时将身体性能参数重新分类为肌少症进展的结果指标。
除肌肉力量外，一些研究人员使用肌肉质量指数（MQI）——握力除以总四肢瘦体重——作为肌肉效率的标志。然而，MQI存在与性别特异性肌肉分布差异和身体组成差异导致的潜在错误分类的固有局限性。男性通常在上肢携带相对更多的肌肉质量，而女性的瘦质量更集中在下肢。此外，当握力归一化为总瘦体重时，肥胖个体可能由于高腿部质量增加分母而出现 artificially 低的MQI值，尽管他们具有足够的上肢力量。
MSS定义为握力特异性归一化为上肢瘦体重，减少了来自MQI的偏差。尽管MSS在诊断肌少症中具有潜在效用，但评估MSS作为肌少症相关结局预测指标的纵向研究仍然稀缺，特别是在亚洲人群中，从而限制了MSS作为肌少症诊断标准的临床应用。本研究旨在评估MSS对社区老年人身体功能衰退的预后价值，与传统措施（握力和MQI）进行比较，确定MSS定义的肌少症是否提供优于传统诊断标准的预测效用，并检查MSS与关键心血管代谢和炎症生物标志物的关联。
2.1 Participants and Study Design
宜兰纵向老龄化研究（ILAS）始于2011年，是一项前瞻性队列研究，检查社区中老年居民的肌少症、衰弱和认知功能。研究设计和参与者招募方法的详细描述已先前发布。简而言之，ILAS招募了50岁或以上、居住在台湾宜兰县圆山乡的个体。ILAS排除了无法合作或与研究人员沟通、不愿提供知情同意、机构化、功能依赖或预期寿命少于6个月的个体。本研究检索了ILAS第三和第四波数据进行分析。在2020年接受面对面访谈的2020名社区老年人中，173因第三波生物电阻抗分析（BIA）数据不完整被排除。此外，19名参与者因死亡失访，22名因数据不完整，197名不愿参与。最终分析包括1609名参与者。
台北荣民总医院机构审查委员会（2018-05-003B）批准了研究方案，并在纳入前获得每个个体的书面知情同意。本研究根据1964年赫尔辛基宣言及后续修正案的原则设计和进行。报告本研究遵循加强流行病学观察性研究报告（STROBE）指南。
2.2 Muscle Mass Measurement
身体组成使用多频率BIA（Inbody S10, Seoul, South Korea）评估，测量瘦体重、估计四肢肌肉质量和优势手瘦肌肉质量。四肢骨骼肌质量（ASM）通过 summing 所有四个肢体的 lean tissue mass 导出，骨骼肌指数计算为ASM除以身高平方（kg/m2）。低肌肉质量定义为身高调整骨骼肌指数低于7 kg/m2（男性）和5.7 kg/m2（女性）对于65岁或以上者，以及低于最低五分位数阈值（7.8 kg/m2 男性和5.7 kg/m2 女性）对于65岁以下者。
2.3 Definition of Grip Strength, Muscle-Specific Strength, Muscle Quality Index and Sarcopenia
优势手的手握力（HGS）使用数字 dynamometer（Smedley's Dynamo Meter; TTM, Tokyo, Japan）测量，三次试验中的最高值用于统计分析。MSS通过HGS除以优势手瘦肌肉质量计算。MQI定义为HGS除以ASM。
低MSS和低MQI定义为按性别和年龄组（<65岁和≥65岁）分层的最低五分位数值。低MSS定义为<11.9 kg/kg（男性）和<10.9 kg/kg（女性）对于<65岁，以及<11.0 kg/kg（男性）和<10.6 kg/kg（女性）对于≥65岁。低MQI定义为<1.45 kg/kg（男性）和<1.39 kg/kg（女性）对于<65岁，以及<1.38 kg/kg（两性）对于≥65岁。低HGS定义为<28 kg（男性）和<18 kg（女性）对于65岁或以上者，以及低于最低五分位数阈值（<33.8 kg 男性和<21.4 kg 女性）对于65岁以下者。
肌少症定义为低肌肉力量和低肌肉质量的共存。基于肌肉力量的具体定义，我们进一步将肌少症分为三种亚型：（1）HGS-肌少症，定义为低HGS加低肌肉质量；（2）MSS-肌少症，定义为低MSS加低肌肉质量；（3）MQI-肌少症，定义为低MQI加低肌肉质量。
GLIS建议身体性能应被视为最佳健康结果而非肌少症的诊断组成部分，因其易受神经和其他非肌肉因素影响。因此，我们选择身体性能作为本研究的主要结果。受损身体性能定义为完成五次坐立重复耗时12秒或更多，符合AWGS 2019和GLIS标准。
2.5 Functional Assessment
研究护士通过面对面访谈收集人口统计学数据、人体测量学和功能评估。收集的信息包括年龄、性别、教育水平、吸烟和饮酒习惯。还进行了标准化评估，包括迷你营养评估（MNA）评估营养状况、流行病学研究中心抑郁量表（CES-D）评估抑郁症状、迷你精神状态检查（MMSE）评估认知功能。此外，使用功能自主测量系统（SMAF）评估日常生活活动（ADL）和工具性日常生活活动（IADL），查尔森合并症指数（CCI）量化疾病负担。
在10小时过夜 fast 后收集外周静脉血样本。分析了广泛生物标志物以评估心血管代谢健康、激素谱和炎症状态。这些生物标志物包括空腹血糖、糖化血红蛋白、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白（LDL）、通过稳态模型评估估计的胰岛素抵抗（HOMA-IR）和通过稳态模型评估的β细胞功能（HOMA-β）评估胰岛素分泌能力。还测量了炎症标志物如中性粒细胞-to-lymphocyte ratio（NLR）、血小板-to-lymphocyte ratio、同型半胱氨酸和高敏C反应蛋白（hsCRP）。评估了年龄相关激素水平，包括胰岛素样生长因子1（IGF-1），和微量营养素如维生素D（25-羟基维生素D）。技术规格，包括 assay 设备、 intraassay 和 interassay 变异系数，详见表S1。
在本研究中，连续变量以均值±标准差呈现，分类变量以计数和百分比汇总。使用Student's t检验比较连续变量，卡方或Fisher精确检验比较分类变量，视情况而定。
MSS、HGS、MQI和由低力量、低MSS或低MQI定义的肌少症作为分类变量处理，通过逻辑回归分析评估其与受损身体性能的关联。使用多项逻辑回归检查MSS与基线生物标志物三分位数的关联。应用逆概率加权作为处理缺失数据的敏感性分析。基于年龄（<65 vs. ≥65岁）、性别（男性 vs. 女性）、糖尿病（是 vs. 否）和高血压（是 vs. 否）进行亚组分析。我们通过纳入肌少症肥胖和MSS定义的肌少症肥胖模型进行了额外分析以考虑肥胖。肌少症肥胖定义为低肌肉质量和过度肥胖的共存，基于先前研究的标准。我们还进行了多变量逻辑回归，同时包括MSS和体脂百分比，以评估它们与受损身体性能的独立关联。对于所有测试，统计显著性定义为双侧p值<0.05和95%置信区间不包含空值。所有统计分析使用SAS软件，版本9.4进行。
3.1 Baseline Characteristics of Study Participants
共1609名参与者纳入，320名（19.9%）分类为低MSS。在随访期间，731名参与者（45.4%）经历了身体性能下降。低MSS参与者具有显著更高的肌肉质量（骨骼肌指数7.7±1.2 kg/m2 vs. 7.1±1.2 kg/m2, p<0.001，和优势手肌肉质量2.7±0.8 kg vs. 2.3±0.6 kg, p<0.001）但握力较弱（26.1±8.1 kg vs. 32.0±8.8 kg, p<0.001），表明力量与肌肉尺寸不成比例。低MSS组个体表现出较差的认知功能（MMSE 26.9±3.8 vs. 27.9±2.5, p<0.001）、更高的体重指数和更高的高血压（41.9% vs. 29.3%, p<0.001）和糖尿病（20.9% vs. 12.8%, p<0.001）百分比。在年龄、营养状况、抑郁症状、功能活动、合并症负担或其他慢性条件方面未观察到显著差异。
表S2比较了使用三种肌少症定义分类的参与者的基线特征：MSS-肌少症、HGS-based肌少症和MQI-肌少症。MSS-肌少症参与者具有显著更低的BMI、较差的营养状况（MNA评分）和减少的肌肉质量和力量 compared to those without MSS-sarcopenia。MQI-肌少症和HGS-based肌少症与MSS-肌少症有相似趋势但识别更少个体。
3.2 Association of MSS and Sarcopenia With Adverse Outcomes
完全调整的多变量逻辑回归分析探讨了MSS与受损身体性能的关系。发现表明低MSS与受损身体性能风险增加49%相关（p=0.008），而低HGS和低MQI不显著相关。MSS-肌少症与受损身体性能显著相关（OR 3.31, 95% CI: 1.26–8.74, p=0.015），而MQI-肌少症和HGS-肌少症不具统计显著性。使用逆概率加权处理缺失随访数据的敏感性分析结果与主要发现一致。
3.3 Subgroup Analysis of MSS and Impaired Physical Performance
在亚组分析中，低MSS与受损身体性能显著相关于男性（OR=1.64, 95% CI: 1.09–2.47, p=0.018）、≥65岁成年人（OR=1.80, 95% CI: 1.18–2.74, p=0.006）和无糖尿病个体（OR=1.52, 95% CI: 1.10–2.11, p=0.011）。然而，在女性、65岁以下参与者或有或无高血压和糖尿病个体中未发现显著关联。
肌少症肥胖和MSS定义的肌少症肥胖均与较高的受损身体性能风险显著相关。在同时调整MSS和体脂百分比的模型中，MSS保持与受损身体性能独立相关（调整后OR=1.36, 95% CI: 1.01–1.83, p=0.041），表明其预测价值超越肥胖。
3.4 Association of Muscle-Specific Strength With Biomarkers
低MSS参与者具有显著更高的空腹血糖、HbA1c、HOMA-IR、甘油三酯和LDL-C水平，同时更低的HDL-C和总胆固醇（TC）水平，表明更 adverse 心血管代谢谱。在衰老相关生物标志物（IGF-1、维生素D）或大多数炎症标志物中未观察到显著差异，除hsCRP水平有升高趋势。心血管代谢风险因素和慢性炎症生物标志物分为三分位数以检查基线生物标志物水平与低MSS的关联。完全调整的多项逻辑回归显示 higher fasting glucose 与低MSS显著相关（OR=1.55, 95% CI: 1.11–2.16, p=0.011）。类似地，升高HbA1c（OR=1.66, 95% CI: 1.18–2.33, p=0.003）和增加胰岛素抵抗，如HOMA-IR测量（OR=2.71, 95% CI: 1.94–3.79, p<0.001），也与低MSS显著相关。HOMA-β显示与MSS负相关，较低胰岛素分泌能力与较高低MSS几率相关（OR=1.94, 95% CI: 1.41–2.67, p<0.001）。此外，更高TC（OR=0.70, 95% CI: 0.49–0.98, p=0.040）和升高HDL（OR=0.65, 95% CI: 0.46–0.91, p=0.012）也与低MSS相关。在慢性炎症生物标志物中，hsCRP显示与低MSS正相关（OR=1.75, 95% CI: 1.28–2.39, p=0.001）。
本研究证明MSS，计算为握力调整 by 优势手瘦肌肉质量，在3年随访中预测受损身体性能比HGS或MQI更有效。当结合低肌肉质量时，MSS定义的肌少症显示出比传统肌少症定义更强的预测价值。这突出了MSS作为肌肉功能早期临床标志物的潜力，符合GLIS的建议。亚组分析揭示了老年人和男性的更高风险，可能反映性别特异性生理差异和年龄相关肌肉衰退率差异。此外，MSS与心血管代谢和炎症标志物——如空腹血糖、HOMA-IR和hsCRP——的显著关联支持代谢失调和慢性炎症作为影响肌肉健康的潜在病理生理机制。
GLIS最近的Delphi共识已承认MSS——定义为力量归一化为肌肉尺寸——作为肌少症的诊断组成部分， alongside 肌肉质量和力量。这一里程碑共识反映了日益增长的认识，即肌少症不仅是肌肉数量减少的 disorder，也是相对于肌肉尺寸的功能容量减少。我们的研究通过证明MSS作为实用、性能 linked 和生物学有意义的指标，为优先考虑MSS在肌少症诊断中提供了及时和稳健的经验支持，并扩展了其临床相关性。MSS通过将力量测量归一化为肌肉质量，整合了骨骼肌的功能和结构维度，从而量化收缩效率并促进识别具有 preserved 肌肉质量但减少功能容量的个体。此外，MSS-based肌少症比传统肌少症定义或MQI-肌少症更能预测功能损伤。这些发现强调了MSS作为肌少症诊断更敏感和特定指示剂的潜力。
肌肉力量随年龄衰退比肌肉质量早得多，导致不匹配随时间变得更加明显。这种差异强调了MSS的临床相关性，这一指标反映了相对于肌肉尺寸的力量生成效率。我们的研究发现低MSS与老年人受损身体性能显著相关，但在中年个体中不相关。这一年龄特异性模式表明MSS更好地捕捉了 aging-related 神经肌肉 deterioration，这在中年尚未明显。MSS与较差身体功能在老年人中的更强关联可能反映了生理变化，如减少运动单位招募、最大氧耗损失和肌肉组成变化。这些变化可能减少了老年人补偿 declining 肌肉组成的能力，使MSS成为早期脆弱性的更敏感指示剂。相比之下，中年个体可能仍拥有足够的肌肉储备和功能适应性以掩盖肌肉质量的细微下降。我们的发现支持MSS可能作为功能损伤风险的早期标志物，识别具有隐藏肌肉效率低下尽管质量或力量正常的老年人。
肌肉生物学和身体组成的性别特异性差异需要在肌少症研究中进行单独分析以改进理解和干预策略。Haizlip等人描述了肌肉纤维组成和收缩性的内在性别差异，这可能部分解释肌肉衰老的不同模式。这一区别在亚洲人群中特别重要，其中女性往往呈现比男性更高的肥胖度和更小的身体尺寸，使她们通过不同机制易患肌少症。生物标志物证据进一步支持性别依赖机制。肌肉生长抑制素，肌肉生长的负调节剂，已与低骨骼肌质量 exclusively 在男性中相关。最近综述证明运动诱导的肌肉干细胞激活在男性中比女性更突出。我们的研究结果显示低MSS与受损身体性能在两性中相关，男性效应更强。这些观察强调了在肌少症的研究和临床管理中考虑性别特异性生物和环境因素的重要性。此外，几种心血管代谢和炎症生物标志物已发现与MSS显著相关。升高葡萄糖代谢标志物（空腹血糖、HbA1c和HOMA-IR）和脂质谱如增加TC和减少HDL-C consistently 在低MSS个体中观察到。这一发现与先前研究相似，该研究报告了相对肌肉力量与心血管代谢谱的强链接。此外，最近基于组学的分析强化了葡萄糖失调在移动障碍中的关键作用，暗示代谢转变作为肌肉衰退的潜在驱动因素。HOMA-β与MSS负相关。这一关系可能部分由HOMA-β与BMI的反向关联介导，因为低MSS组个体表现出显著更高的BMI。系统性低度炎症也 emerged 作为相关因素。更高hsCRP水平与低MSS显著 linked，支持“inflammaging”概念——慢性、 smouldering 炎症 contribute to age-related 功能衰退。即使在相对健康的老年人群中，升高hsCRP可能信号早期炎症过程 detrimental to 肌肉功能。总之，这些生物标志物谱反映了相互连接的生理 disturbances——代谢和炎症——可能 contribute to 肌肉无力的 pathogenesis。
尽管研究付出了所有努力，但应承认几个局限性。首先，研究参与者是相对健康的社区成年人，可能导致更高的基线身体性能并低估了MSS的预测价值。第二，约3年的随访 duration 可能不足以检测 longer-term 身体功能下降。未来延长随访的研究有必要验证我们的发现。第三，尽管BIA不如金标准成像 modalities 如CT或MRI准确，但由于其便携性、低成本和易用性，它仍然是社区 based 研究的实用方法。先前研究证明了与双能X线吸收测定法（DXA）比较时的合理有效性。特别地，DXA表现出 limited capacity 区分 intramuscular adipose tissue from lean mass，可能导致肌肉质量高估，特别是在表现出更高肥胖谱的亚洲女性人群中。尽管有上述局限性，本研究展示了显著优点，作为亚洲首个前瞻性队列研究比较不同HGS标准化方法在预测后续功能衰退中的效果，为肌少症诊断提供关键见解，建议MSS可能值得优先于绝对力量测量。
总之，本研究强调MSS——握力归一化为优势手肌肉质量——作为受损身体性能的敏感和有效标志物。MSS优于传统措施，并显示与功能损伤的更强链接 than HGS- and MQI-defined肌少症。其与不利心血管代谢和炎症谱的关联支持MSS作为肌肉健康的生物学合理指示剂。鉴于其简单性和预测价值，MSS可能是衰老中肌肉健康早期检测和监测的有用工具。
