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HIV感染者异位脂肪沉积密度预测血糖和胰岛素状态:CT形态计量学在代谢风险评估中的新应用
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月19日 来源:Nutrition & Diabetes 4.6
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本研究针对HIV感染者(PWH)糖尿病风险升高的问题,通过CT形态计量学分析皮下脂肪(SAT)、内脏脂肪(VAT)、肝脏、胰腺和骨骼肌的密度特征。研究发现不同组织密度与糖化血红蛋白(HbA1c)、空腹血糖等指标存在特异性关联,其中SAT密度升高与糖尿病状态显著相关,而骨骼肌密度降低与胰岛素抵抗相关。该成果为早期识别HIV感染者代谢异常提供了新型影像学生物标志物,发表于《Nutrition and Diabetes》。
随着抗逆转录病毒治疗(ART)的普及,HIV感染者(PWH)的寿命显著延长,但随之而来的是代谢并发症的激增。一个令人担忧的现象是:PWH患2型糖尿病(T2DM)的风险比普通人群高3.8-5.0%,且体重每增加5磅,糖尿病风险增加14%——这一数字远超HIV阴性人群的8%。更棘手的是,传统风险评估指标在PWH中往往"失灵",这背后隐藏着怎样的生物学机制?
Vanderbilt大学医学中心的研究团队将目光投向了"脂肪分布异常"这一关键病理特征。在HIV感染和ART药物的双重作用下,脂肪细胞储存能力受损,导致脂质异位沉积在肝脏、胰腺和肌肉等本不该大量储存脂肪的器官。这种"脂肪搬家"现象如何量化?又怎样与糖尿病发生相关联?研究团队创新性地采用CT形态计量学技术,对217名PWH的腹部CT图像进行自动化分割分析,首次系统评估了皮下脂肪(SAT)、内脏脂肪(VAT)、肝脏、胰腺和骨骼肌五大组织的密度特征(以Hounsfield单位HU表示)与代谢指标的关系。
关键技术包括:1)基于第三腰椎水平的CT图像自动化组织分割;2)肝脏衰减值≤42 HU界定中重度脂肪肝;3)骨骼肌密度结合BMI阈值诊断肌脂肪变性(myosteatosis);4)多变量逻辑回归模型控制年龄、性别和BMI的混杂影响。队列来自两个前瞻性研究,纳入标准包括HIV RNA<50 copies/mL且CD4+
350 cells/μL的稳定治疗者。
研究结果揭示三大发现:
1. 组织密度呈现梯度差异
糖尿病组表现出"三低一高"特征:肝脏(53.5±11.8 HU)、胰腺(35.1±11.3 HU)和骨骼肌(33.7±7.2 HU)密度显著低于正常组,而SAT密度(-98.9±6.9 HU)反常升高。值得注意的是,46.7%的糖尿病者存在肌脂肪变性,是非糖尿病组的7倍。
2. 组织特异性代谢关联
SAT密度升高与高血糖(p=0.002)和HbA1c(p<0.001)强相关,可能反映脂肪细胞纤维化;而骨骼肌密度降低专一性预测胰岛素抵抗(OR=1.074)。肝脏密度则同时关联糖尿病状态(p=0.007)和HbA1c(p=0.03),提示肝脂肪变性与糖代谢紊乱的双向关系。
3. 超越传统指标的预测价值
受试者工作特征(ROC)分析显示,组织密度预测糖尿病状态的曲线下面积(AUC)达0.76-0.78,与临床常用指标相当。尤其值得注意的是,肌脂肪变性的检出早于肌肉量减少(sarcopenia),具有早期预警价值。
这项研究开创性地建立了HIV特异性代谢评估新范式:
1)颠覆了"脂肪密度越低代谢风险越高"的传统认知,揭示SAT密度反常升高可能是HIV相关脂肪纤维化的标志;
2)证实不同脂肪库对代谢的影响具有器官特异性,肝脏和骨骼肌脂肪浸润分别通过不同通路导致糖代谢紊乱;
3)为临床提供可量化的影像学生物标志物,在HbA1c异常前即可识别高风险个体。
该成果对HIV慢性病管理具有双重意义:一方面,CT作为常规检查手段,可无缝整合到现有诊疗流程;另一方面,发现的组织特异性关联为精准干预指明方向——如针对肌脂肪变性者优先采用运动疗法,而肝脂肪变性者需加强血糖监测。随着GLP-1受体激动剂等新型降糖药在HIV人群的应用,这些影像标志物还可用于治疗响应评估,为实现代谢并发症的个体化防治提供科学依据。
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