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腹部皮下脂肪组织厚度变化与疾病及人体测量因素的关联:基于三维形态计量学的群体研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月11日 来源:International Journal of Obesity 4.2
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本研究利用英国生物银行44,515名参与者的MRI数据,通过三维网格建模和统计参数映射技术,首次系统揭示了腹部皮下脂肪(ASAT)厚度分布与年龄、饮酒、肌肉量等人体测量因素及2型糖尿病(T2D)、高血压的关联。研究发现ASAT区域厚度变化可独立预测心血管疾病风险,为脂肪分布与代谢疾病的机制研究提供了新视角。
肥胖已成为全球公共卫生挑战,而脂肪分布模式对代谢健康的影响远超过单纯脂肪量的累积。传统研究多聚焦内脏脂肪(VAT)的致病作用,对腹部皮下脂肪(ASAT)的认识长期停留在"相对良性"的层面。然而近年研究发现,ASAT在重度肥胖者中可能通过分泌促炎细胞因子参与代谢紊乱,但其区域特异性变化与疾病的关联仍缺乏系统研究。
为解决这一科学问题,来自英国伦敦大学学院(University College London)等机构的研究团队Marjola Thanaji等创新性地将三维(3D)网格表型分析技术应用于ASAT研究。通过对英国生物银行44,515名参与者基线MRI数据和3,088名随访数据的分析,首次绘制了ASAT厚度的全区域关联图谱,揭示了脂肪分布模式与代谢疾病的复杂关系。相关成果发表于《International Journal of Obesity》。
研究采用三大关键技术:(1)基于颈-膝Dixon MRI的自动化脂肪分割;(2)通过90,000顶点3D网格构建ASAT厚度模型;(3)结合统计参数映射(SPM)和统计形状分析(SSA)解析区域特异性关联。队列数据来自英国生物银行,经严格质控后纳入37,888名参与者,平均随访4.6年。
【ASAT厚度与人体测量及疾病因素的关联】
通过质量单变量回归分析发现:ASAT厚度与年龄呈负相关(女性-0.13 mm/年,显著性区域90.4%),与内脏脂肪(VAT)体积正相关(女性3.55 mm/L,男性1.47 mm/L)。值得注意的是,2型糖尿病(T2D)在女性中主要与上腹部ASAT变薄相关(β=-1.43 mm),而在男性中则与髋部增厚相关(β=0.70 mm)。高血压患者普遍显示ASAT增厚,女性尤为显著(β=0.44 mm,84.2%区域显著)。
【纵向ASAT厚度变化】
对2,386名随访者的分析显示,2.5年间女性下背部ASAT厚度中位减少0.59 mm,而胸部增加0.79 mm;男性下腹部则增加0.66 mm。这种变化模式提示脂肪可能随年龄向躯干中心迁移,且不受基线疾病状态影响。
【ASAT形态与疾病风险预测】
通过稀疏主成分分析(SPCA)提取的ASAT厚度特征显示:女性髋部与腹部脂肪比例(PC3)降低使CVD风险增加10%(HR=1.10),而男性胸部/下腹部增厚(PC2)与高血压风险正相关(HR=1.19)。值得注意的是,ASAT厚度模型在预测高血压(女性c-index=0.68)和T2D(男性c-index=0.66)方面显著优于传统体积模型。
这项研究突破了传统脂肪量化方法的局限,首次在群体水平建立了ASAT三维形态与代谢健康的精细关联。研究发现ASAT分布模式具有显著的性别二态性,其区域特异性变化可独立预测疾病风险。特别是髋部脂肪保留效应在女性心血管保护中的作用,以及男性中心性脂肪堆积与高血压的关联,为代谢综合征的精准分型提供了新依据。技术层面,3D网格表型分析方法为大规模影像组学研究建立了新范式,未来可延伸至遗传学和干预研究领域。
研究也存在一定局限,如英国生物银行样本的健康志愿者偏倚、随访时间较短等。作者建议未来研究应纳入更广泛人群,并延长观察周期以捕捉更完整的ASAT动态变化规律。总体而言,这项工作将脂肪分布研究推进到空间解析的新维度,为肥胖相关疾病的机制探索和风险预测开辟了新途径。
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