心脏脂肪组织与腹部内脏脂肪及肌肉的CT影像关联分析:揭示系统性体成分改变的炎症衰老机制

【字体: 时间:2025年06月21日 来源:Scientific Reports 3.8

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  本研究通过CT影像分析842例患者的心脏脂肪组织(CAT)与腹部内脏脂肪(VAT)及肌肉(SM)的关联,发现CAT面积与VAT面积呈强正相关(r=0.755),密度参数显著关联,提示不同脂肪库存在系统性炎症改变。该成果为理解"炎症衰老"(inflammaging)导致的体成分变化提供了影像学证据,倡导未来研究采用综合体成分评估策略。

  

研究背景
随着全球老龄化加剧,"炎症衰老"(inflammaging)——即年龄相关的慢性低度炎症状态,已成为影响健康寿命的核心机制。作为人体最大内分泌器官,脂肪组织通过分泌脂肪因子参与这一过程,其中内脏脂肪(VAT)和心脏脂肪组织(CAT)的异常改变与心血管疾病、肌少症(sarcopenia)等密切相关。尽管CT影像已能精准量化体成分参数,但不同脂肪库间的关联机制仍属空白。波恩大学医院的研究团队在《Scientific Reports》发表的研究,首次通过大样本CT数据分析揭示了CAT与腹部脂肪/肌肉的系统性关联。

关键技术方法
研究回顾性分析842例患者的ECG门控胸部CT和腹部动脉期CT,采用3D Slicer软件手动分割主动脉瓣水平的CAT(包括心外膜脂肪EAT和心周脂肪PAT),深度学习自动量化L3/L4水平的VAT、皮下脂肪(SAT)和骨骼肌(SM)。通过面积和密度(-190至-30 HU为脂肪组织)参数评估,采用Pearson相关和多元线性回归分析关联性,校正年龄、BMI等混杂因素。

研究结果
1. 体成分参数特征
队列平均年龄80.9岁,CAT面积20.3±10.8 cm2,VAT面积达177.9±107.0 cm2。男性VAT和CAT面积显著高于女性(215.1 vs 140.7 cm2;23.3 vs 17.3 cm2,均P<0.001),但女性SAT面积更高(228.9 vs 193.3 cm2)。

2. 脂肪库间强关联
VAT与CAT面积呈强相关(r=0.755),EAT和PAT面积分别与VAT中度相关(r=0.663/0.666)。更关键的是,VAT与CAT密度正相关(r=0.521),提示炎症活动可能跨脂肪库同步发生。脂肪面积与密度普遍负相关(如VAT面积vs密度 r=-0.746),符合炎症导致脂肪分化障碍的理论。

3. 肌肉-脂肪交互作用
SM面积与VAT(r=0.370)、CAT(r=0.300)面积正相关,SM密度(反映肌脂肪变性)与自身面积相关(r=0.356)。年龄增长显著降低SM面积(B=-152.3)和密度(B=-0.38),印证"衰弱症"的病理基础。

4. 人口学因素影响
BMI升高使VAT面积增加1481.2 cm2(P<0.001),但降低其密度(B=-1.2)。男性CAT-VAT密度相关性更强(r=0.620 vs 0.403),可能反映性别特异性炎症调控。

结论与意义
该研究首次证实不同脂肪库的CT参数存在系统性关联:① CAT与VAT的强相关性支持"炎症衰老"的全身性效应;② 脂肪-肌肉参数的关联揭示了衰弱综合征的多组织病理基础;③ 密度参数作为炎症替代标志物,为未来疾病预后评估提供了新维度。这些发现不仅深化了对代谢炎症(metaflammation)的理解,更倡导临床CT检查时开展机会性体成分分析,通过一次扫描获取多系统健康信息。研究局限性包括回顾性设计和对比剂对密度的影响,未来需前瞻性验证CAT参数对非心血管疾病的预测价值。

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