哮喘儿童体重指数Z分数与肺功能参数之间的非线性关系：一项横断面研究

《Journal of Asthma and Allergy》：Nonlinear Relationship Between Body Mass Index Z-Scores and Lung Function Parameters in Asthmatic Children: A Cross-Sectional Study

哮喘儿童BMI z-分数与肺功能非线性关系研究，通过328例急性加重期哮喘患儿的多参数肺功能检测，发现BMI z-分数与VCmax、FVC、FEV1等参数呈阈值效应：低于约2.3-3.9 z-分数时正相关，高于此阈值则转为负相关，提示体重干预需个体化。

　　本研究探讨了儿童哮喘患者中体重指数（BMI）与BMI z-score与肺功能参数之间的关系，旨在为个体化的治疗和管理策略提供科学依据。研究纳入了328名处于哮喘急性发作期的儿童，通过分析BMI和BMI z-score与肺功能参数的关联，包括最大肺活量（VCmax）、用力肺活量（FVC）、第一秒用力呼气量（FEV1）、峰值呼气流速（PEF）、最大中间呼气流速（MMEF）以及在最大呼气流速的25%、50%和75%处的瞬时流速（MEF25、MEF50、MEF75）。研究采用线性回归和分段回归模型，以识别BMI和BMI z-score与肺功能参数之间的线性关系和潜在的阈值效应。

哮喘作为一种常见的慢性肺部疾病，在儿童群体中尤为普遍。其主要特征包括气道持续性炎症、可逆性气流阻塞以及对多种刺激物的过度反应。哮喘不仅导致反复发作的症状，如喘息、咳嗽、胸闷和呼吸困难，还可能在严重发作时带来生命危险。其慢性性质和反复发作的特点，严重影响了儿童的生活质量，并给家庭和医疗系统带来了沉重的负担。全球范围内，哮喘影响了超过3亿人，而儿童哮喘的发病率在不同地区存在显著差异，尤其是在发达国家和城市化地区，其发病率超过15%。在中国，随着环境变化和生活方式的转变，儿童哮喘的患病率在过去三十年中持续上升，已成为重要的公共卫生问题。据流行病学调查显示，中国城市儿童的哮喘患病率从1990年的1.09%上升至2020年的7.9%。哮喘不仅导致反复喘息和咳嗽，还与肺功能发育受损密切相关，约有30%-50%的哮喘儿童在成年后仍存在持续性气流受限。

值得注意的是，哮喘的流行趋势与另一项全球健康问题——儿童肥胖之间存在复杂的相互作用。根据《全球疾病负担研究》2021年的数据，儿童和青少年的超重和肥胖患病率在1990年至2021年间翻倍，而肥胖的患病率更是增加了三倍。同时，哮喘的患病率也在这段时间内增加了约50%，两者在时间和空间上存在显著的重叠。大量流行病学研究指出，肥胖可能是哮喘发生和发展的一个独立风险因素。体重超标不仅会损害肺功能，还可能通过多种机制影响呼吸系统的健康。例如，肥胖儿童胸壁、腹壁和肺组织中的脂肪沉积可能限制胸廓和膈肌的下降，从而降低肺顺应性。此外，肥胖儿童体内异常分泌的多种促炎因子也会进一步损害肺功能。

为了更准确地评估儿童的体重状态，研究采用了BMI z-score这一标准化指标。BMI z-score通过比较儿童的BMI值与其同龄同性别的参考群体，能够更可靠地反映体重偏离情况。研究发现，BMI和BMI z-score均与某些肺功能参数呈正相关，但在调整了年龄、性别、免疫球蛋白E（IgE）、嗜酸性粒细胞计数（EOS）、呼出气一氧化氮分数（FeNO）以及哮喘严重程度后，BMI和BMI z-score仍然与VCmax、FVC和FEV1保持显著的正相关关系。这一结果表明，较高的BMI和BMI z-score可能与更好的肺功能相关，尤其是在某些关键指标上。

然而，研究通过分段回归模型进一步揭示了BMI z-score与肺功能参数之间存在显著的阈值效应。具体而言，当BMI z-score低于某个阈值（约2.3–3.9）时，BMI z-score与肺功能参数呈显著的正相关；而当BMI z-score超过这一阈值后，这种正相关关系消失，甚至出现负相关。例如，每增加一个单位的BMI z-score，FEV1和PEF均会下降约9.7%和12.2%，分别对应β值为-9.69和-12.17，置信区间为-18.93至-0.46和-21.12至-3.22。这一发现为理解肥胖与哮喘之间的复杂关系提供了新的视角，并提示在临床实践中需要根据儿童的体重状态进行个体化的干预。

从生理学角度来看，体重对肺功能的影响可能源于多种相互作用的因素。肺功能参数如VCmax和FVC主要反映肺容量和呼吸肌的力量，而如MEF50、MEF75和MMEF等参数则更敏感地反映小气道的功能。在健康成年人中，小气道阻力仅占总气道阻力的10%-20%；然而，在婴幼儿和儿童群体中，由于气道直径仅为成年人的一半，小气道阻力显著增加。感染等因素可能进一步加重气道阻力。在哮喘儿童中，气管壁的局部或广泛炎症以及黏液分泌，可能导致小气道狭窄，从而增加气流受限的风险。此外，胸廓和膈肌的运动受限，可能进一步影响肺容量和呼吸效率。肥胖儿童体内脂肪组织的增加也可能通过多种机制影响肺功能，包括引发促炎状态、改变气道动态、导致通气不均等。

研究还发现，BMI z-score对不同肺功能参数的阈值效应存在差异，这可能与其生理意义有关。例如，VCmax和FVC主要反映肺容量，而FEV1则更敏感地反映气道阻塞情况。这一结果强调了在评估哮喘儿童的肺功能时，需要综合考虑多个参数，而不能仅依赖单一指标。此外，研究还指出，BMI z-score的非线性关系可能与体重对呼吸系统的影响具有复杂的生物学基础。在某些情况下，体重增加可能对肺功能产生积极影响，而在其他情况下则可能导致损害。

本研究的优势在于其大样本量和严格的纳入标准。所有参与者均被确诊为处于哮喘急性发作期的儿童，这有助于确保研究结果的可靠性和代表性。此外，研究还考虑了多种潜在的混杂因素，如性别、年龄、IgE、EOS和FeNO水平，并在分析中进行了调整，从而降低了混杂偏倚对结果的影响。研究结果对临床实践具有重要的指导意义。对于BMI z-score低于阈值的哮喘儿童，适当的体重增加可能有助于改善肺功能，但这一结论并不意味着鼓励过度增重。相反，对于体重超标或肥胖的哮喘儿童，维持体重在合理范围内可能是提高肺功能和哮喘控制的关键措施。此外，研究结果还提示，在制定哮喘治疗方案时，应充分考虑体重状态，并根据个体差异调整药物剂量和治疗策略。

尽管研究结果具有重要的临床意义，但本研究也存在一定的局限性。首先，研究采用的是横断面设计，仅在特定时间点收集数据，因此无法推断BMI z-score与肺功能参数之间的因果关系。虽然研究发现了显著的关联和阈值效应，但无法排除反向因果关系或未测量的混杂因素对结果的影响。其次，研究未收集某些可能影响结果的重要信息，如早产史、吸烟暴露、母亲健康状况、药物使用情况和运动习惯等，这些因素可能作为残留的混杂变量，影响BMI z-score与肺功能之间的关系。最后，研究样本来源于单一中心，这可能导致选择偏倚，从而限制研究结果的普遍适用性。

综上所述，本研究揭示了哮喘儿童体重与肺功能之间的非线性关系。这一发现不仅为哮喘的个体化治疗和管理提供了科学依据，还为未来研究提供了新的方向。进一步的研究应关注体重对肺功能的复杂影响机制，探索不同体重状态对哮喘控制和预后的影响，并考虑多种潜在的混杂因素，以更全面地理解肥胖与哮喘之间的相互作用。此外，多中心研究和纵向研究的设计可能有助于提高研究结果的代表性和可靠性。通过深入研究这一非线性关系，可以为改善哮喘儿童的呼吸功能和生活质量提供更加精准的干预策略。