1990-2050年全球低体力活动所致2型糖尿病相关糖尿病肾病疾病负担的系统分析与预测

本综述系统分析1990-2021年全球疾病负担数据，揭示低体力活动（LPA）所致2型糖尿病相关糖尿病肾病（DKD）的流行病学特征。研究显示全球DKD死亡病例30年增长174.02%，年龄标准化死亡率（ASR）达0.38/10万，伤残调整生命年（DALYs）达8.19/10万。研究通过自回归积分滑动平均（ARIMA）和指数平滑（ES）模型预测至2050年疾病负担将持续上升，为制定针对性公共卫生干预策略提供关键证据。

　　

引言

2型糖尿病（T2DM）是全球慢性肾脏病（CKD）发生的主要驱动因素，约50%的患者会进展为糖尿病肾病（DKD）。根据全球疾病负担（GBD）研究最新数据，1990-2021年间T2DM相关DKD的全球患病率增长了85.5%。2019年DKD在全球导致50万死亡和1300万伤残调整生命年（DALYs）。DKD临床表现为蛋白尿和进行性肾功能丧失，最终发展为终末期肾病，并显著增加心血管并发症和死亡风险。其巨大的健康负担和经济影响对全球公共卫生构成严重威胁。

大量研究证实体力活动（PA）对健康具有保护作用。低体力活动（LPA）与DKD的关联已被广泛证实。缺乏运动的生活方式与DKD的发展密切相关。长期久坐行为和运动不足会导致肥胖及肾病相关的骨肌消耗。最新数据显示，有DKD风险或已患DKD的患者定期进行中高强度体力活动可降低DKD发生和进展的风险，并减少死亡率。这些保护效应通过改善内皮功能、胰岛素敏感性、炎症反应等多方面实现。一项纳入475,376名基线肾功能正常中国成年人的队列研究表明，在12.1年中位随访期间，以代谢当量任务小时/天（MET-h/天）测量的PA与DKD发病率呈负相关。另有研究报道PA可预防CKD患者肌肉减少症的发展，并在12个月运动训练后维持肌肉质量。日本一项5年前瞻性队列研究显示，较高PA与晚期DKD患者更好的肾脏结局相关。

尽管证据充分，全球范围内调查LPA对DKD负担影响的流行病学研究仍有限。2019年全球归因于LPA的死亡达83万，DALYs达1575万。同年T2DM被确定为全球LPA相关DALYs的第二大原因。T2DM与DKD之间的因果联系表明，LPA相关T2DM负担的增加与LPA相关DKD影响的加剧相关。因此，全面把握LPA所致DKD的疾病负担至关重要。

方法

数据来源

本研究数据来源于GBD 2021研究数据库。该研究对1990-2021年间204个国家和地区的371种疾病和伤害、81种风险因素进行了全面系统评估。基于地理分布，204个国家和地区被分为21个超区域和54个区域，遵循GBD分类和世界银行分类。此外，根据社会经济指数（SDI）将这些国家和地区分为五个SDI水平（低、中低、中、中高和高SDI评分）。SDI指数范围为0到1，反映国家或地区在生育率、教育成就和人均收入方面的进展。

研究数据

本研究收集了1990年至2021年归因于LPA的T2DM相关DKD的病例数及相应年龄标准化率（ASRs），包括死亡、DALYs、生命损失年（YLLs）和残疾生存年（YLDs）。DALYs的计算为YLDs和YLLs之和。这些指标用于表征疾病负担。所有比率均按每10万人报告，并附有95%不确定性区间（UI），按性别、年龄、SDI、GBD区域和国家分层。通过计算估计年百分比变化（EAPC）分析LPA所致DKD的动态变化，以确定疾病负担的时间变化，EAPC的95%置信区间（CIs）通过1990-2021年的线性模型得出。GBD研究中归因于LPA的疾病负担评估针对25岁及以上成年人；人口进一步分为15个年龄组，每5岁一组：25-29、30-34、35-39、40-44、45-49、50-54、55-59、60-64、65-69、70-74、75-79、80-84、85-89、90-94和95岁以上。

T2DM相关DKD和低体力活动的定义

在GBD 2021研究中，T2DM导致的DKD定义为ICD-10代码E11.2-E11.29。具体而言，T2DM的定义为空腹血浆葡萄糖值≥7 mmol/L（≥126 mg/dL）或使用糖尿病药物或胰岛素。DKD的特征为持续超过三个月的肾功能障碍，通过尿白蛋白与肌酐比值升高（UACR ≥30 mg/g）和/或估计肾小球滤过率降低（eGFR <60 mL/min/1.73 m2）来识别。

体力活动（PA）数据使用标准化问卷收集：国际体力活动问卷（IPAQ）和全球体力活动问卷（GPAQ）。具体而言，PA以每周总代谢当量（MET）分钟数量化，整合了各种活动的频率和持续时间以及基于每种活动强度的相关MET值。PA水平根据全球MET总额四分位数分为四类：不活跃（<600 MET-分钟/周）、低活跃（600–3999 MET-分钟/周）、中等活跃（4000–7999 MET-分钟/周）和非常活跃（≥8000 MET-分钟/周）。根据GBD 2021研究，体力不活动的理论最小风险暴露水平为3600至4400 MET-分钟/周，因此LPA定义为<3600 MET-分钟/周。

统计分析

首先，记录了2021年全球及各子类别（包括年龄、性别、SDI、GBD区域和国家）中LPA所致DKD的死亡、DALYs、YLLs和YLDs病例数及其相应ASRs。其次，评估了1990年至2021年间不同地区和亚型疾病负担的全球演变。通过线性回归模型计算ASRs得出EAPC以评估随时间的变化。利用EAPC数据进行层次聚类分析，以阐明每个GBD区域中归因于LPA的DKD压力变化模式。该分析旨在确定随时间推移疾病负担趋势相似的区域。所有54个GBD区域根据相关EAPC值分为四类：（1）显著增加，（2）轻微增加，（3）保持稳定或轻微减少，（4）显著减少。进一步使用不平等斜率指数和集中指数（绝对/相对梯度不平等的标准指标）来衡量全球和五个SDI区域的分布不平等。健康不平等监测为基于证据的健康规划提供支持，并完善缩小健康结果差异的举措。

最后，使用两种先进建模方法预测2021年至2050年归因于LPA的DKD未来负担：自回归积分滑动平均（ARIMA）和指数平滑（ES）模型。ARIMA擅长捕捉复杂模式，包括趋势和季节性，而ES模型优先考虑近期观察，为预测未来多维度疾病负担提供强大而全面的框架。使用R软件（v4.4.2）进行数据库构建、管理和分析程序。

结果

LPA所致DKD的全球负担

1990年和2021年全球LPA相关DKD负担显示，1990年，全球与LPA相关的DKD病例导致11253例死亡，年龄标准化死亡率为每10万人0.33例。总共有297698 DALYs，包括66127 YLDs和231571 YLLs。到2021年，归因于LPA的DKD导致30835例死亡和698484 DALYs，其中128134 YLDs和570350 YLLs。相应的死亡和DALYs的ASRs分别为每10万人0.38和8.19。

从1990年到2021年，与该疾病相关的死亡、DALYs及其组成部分（YLDs、YLLs）的病例数有所增加。这些指标的ASRs总体呈上升趋势。死亡的EAPC为1.22，DALYs为0.83，YLDs为0.33，YLLs为0.96。

LPA所致DKD负担的性别差异

在死亡和残疾结局（DALYs、YLDs、YLLs）方面，LPA所致DKD存在一些性别差异。在考虑了人口增长和人口老龄化的影响后，发现男性通常比女性面临更大的疾病负担。具体而言，男性的年龄标准化死亡率为每10万男性0.39，女性为每10万女性0.36。在DALYs和YLLs的ASRs中也观察到类似的差异。然而，在考虑这四项指标的原始数字时，女性的计数略高于男性。2021年，女性死亡17053例，男性死亡13783例。

从1990年到2021年，两性的死亡和残疾结局数字均稳步增长，女性数字始终高于男性。关于DALYs率，两性均表现出波动模式。最初存在波动， around 2000年左右出现显著峰值，随后下降直至 around 2015-2020年，之后再次出现上升趋势。女性的EPAC为0.14，男性为0.12。死亡和YLLs的ASR总体呈上升趋势，但有微小变化，而年龄标准化YLDs率则呈现下降趋势。女性的EPAC为-0.25，男性为-0.47。这些证据表明两性的总体疾病负担显著恶化。

按年龄组分层的LPA所致DKD负担

2021年，分析了不同年龄组死亡和DALYs及其组成部分的病例数和ASRs。除95岁以上组的YLDs外，四项指标的ASRs随年龄稳步上升。95岁以上组的YLDs ASR降至每10万人4.36，相对于其他年龄组有所下降。这些指标的数量最初随年龄增长而增加，在70-74岁类别达到峰值，然后下降。然而，对于死亡人数，在80-84岁年龄层观察到更突出的峰值，有4508例死亡病例。

基于三十年期间各年龄组变化趋势的分析。40岁以上年龄组的死亡、DALYs及其组成部分的ASRs呈上升趋势。在95岁及以上的组中观察到最大增幅，死亡的EPAC为1.72，DALYs为1.62，YLLs为1.67。相反，60岁以上人群的YLD年龄标准化率持续下降。下降最显著的是90-94岁组，EAPC为-1.20。大多数年龄组的四项指标数量均呈现增长趋势。

按SDI五分位分层的LPA所致DKD负担

2021年，按SDI五分位分层的LPA所致DKD负担显示出明显差异。中等SDI区域表现出最高的疾病负担。具体而言，死亡、DALYs及相应年龄标准化率的数字分别为11476、269337、每10万人0.49和每10万人10.35。在四项指标的病例数方面，中高和高SDI区域紧随其后。然而，与其他区域相比，这两个区域的死亡、DAYLs和YLLs的ASRs相对较低。

1990年至2021年间，五个SDI区域中，高SDI区域的年龄标准化死亡率增幅最显著，EAPC为1.19，其次是中高SDI，EAPC为0.2。相比之下，其他SDI区域的年龄标准化死亡率呈下降趋势。DALYs和YLLs的ASRs呈现一致的分布模式。然而，对年龄标准化YLDs率的分析显示，三十年间所有SDI五分位的比率持续增加，其中中等SDI人群增幅最大。

按地理位置分层的LPA所致DKD负担

2021年LPA所致DKD的疾病负担及其趋势在54个GBD区域和204个国家和地区进行了比较。

2021年，安第斯拉丁美洲在54个GBD区域中拥有最高的死亡、DALYs和YLLs的ASRs，分别达到0.86/10万、17.77/10万和16.78/10万。相反，东欧的健康负担最低，死亡的ASRs为0.06/10万，DALYs为1.93/10万，YLLs为0.97/10万。亚洲报告的死亡和DALYs数字最高，分别为18459例和425214例，其次是基本卫生系统。该疾病的YLDs和YLLs数量也存在明显差异。

1990年至2021年间，大多数54个GBD区域的死亡和DALYs的ASRs呈现上升模式。高收入北美在这两个指标上表现出最显著的上升，EAPCs分别为3.16和2.53每10万人。相反，撒哈拉以南非洲南部地区的死亡和DALYs的ASRs下降。对所有指标的EAPC和聚类分析进行全面分析后确定，在15个地区（如世界银行上中等收入地区），LPA引起的DKD负担略有增加。在15个地区，包括非洲，负担保持稳定或略有下降。在15个地区观察到显著下降，尤其是撒哈拉以南非洲南部，而在9个地区出现显著增加，包括某些北美地区。

2021年，中国报告的LPA所致DKD死亡病例数最多，达8453例，其次是美利坚合众国（3323例）和印度（2843例）。许多国家，主要覆盖非洲大部分地区、欧洲广大地区、澳大利亚和全球其他分散地区，死亡病例数相对较低，在0到1000之间。DALYs、YLDs、YLLs在各国的分布呈现一致模式。美属萨摩亚和密克罗尼西亚联邦在2021年拥有最高的死亡ASR，分别为4.36/10万和2.93/10万。在DALYs及其组成部分的ASR中也发现了类似结果。

1990年至2021年，关于ASRs，波兰和捷克在死亡和YLLs方面呈下降趋势。波兰的死亡率下降最显著，死亡率的EAPC为-2.28，YLLs率的EAPC为-2.68。卢森堡也表现出显著下降，多个指标的EAPC大幅下降。年龄标准化死亡率的EAPC为-2.37，DALYs率为-2.78，YLDs率为-3.08，YLLs率为-2.59。相反，乌克兰和亚美尼亚出现显著增长。乌克兰的死亡率增长最大，EPAC为13.24，YLLs率的EPAC为13.72。亚美尼亚紧随其后，死亡率（EAPC: 8.22）和YLLs率（EAPC: 7.86）增长。美属萨摩亚和毛里求斯的年龄标准化DALYs率相对显著上升，EPACs分别为4.58和4.22。此外，毛里求斯的YLDs率呈上升趋势（EAPC: 2.59），其后是大韩民国、新加坡和日本。

按社会经济发展水平的健康不平等分析

在社会经济发展水平上观察到LPA所致DKD负担存在显著的绝对和相对不平等。

如不平等斜率指数所示，粗死亡率与相对SDI排名呈负相关；1990年全球和五个SDI区域随着SDI排名上升，每10万人死亡数减少-0.06，到2021年随着SDI排名上升呈现-0.2的下降趋势，尽管2021年大多数SDI排名的绝对死亡率普遍更高。按SDI排名人口划分的死亡累积分数进一步提供了疾病死亡率负担的相对梯度不平等。2021年，死亡的累积分布在较低SDI排名处比1990年更陡峭增加，表明随着时间的推移，死亡率负担更集中在社会人口发展相对较低的人群中。

总之，衡量相对不平等的集中指数强化了这一趋势，1990年为-0.469，2021年为-0.47。这些发现表明，归因于LPA的DKD死亡率负担不成比例地集中在较低SDI的人群中。更重要的是，从1990年到2021年，按SDI划分的死亡率负担不平等略有恶化。在DALYs、YLDs和YLLs中也观察到类似的健康差异。

LPA所致DKD疾病负担的预测

基于ARIMA和ES模型的预测表明，从2021年到2050年，全球两性归因于LPA的DKD死亡、DALYs、YLDs和YLLs病例数呈上升趋势。此外，两种模型都预测两性这四项指标的ASRs将略有增加或保持稳定趋势。具体而言，ARIMA模型预测女性死亡病例将上升至32623例，男性上升至27035例，女性DALYs预计达到856848，男性达到640159。同时，ES模型预测女性死亡病例将增加至22598例，男性增加至18029例，女性DALYs数量将增加至517922，男性增加至414402。

讨论

我们的研究首次评估和量化了跨区域和时间的LPA引起的T2DM相关DKD的全球负担。并进一步提供了整合趋势、健康不平等和预测分析的系统评估。归因于LPA的DKD相关死亡的显著增加令人震惊，研究30年间总数增长了174.02%，达到3.084万例。此外，该疾病的病例数和所有ASRs仍然非常严重，并呈上升趋势。此外，我们的预测结果表明，疾病影响将在未来25年内持续升级；这表明LPA对DKD的影响日益突出，疾病负担不断升级，对公共卫生构成严峻挑战。

世卫组织目标是到2025年将身体活动不足水平降低10%，从而有助于减轻非传染性疾病负担。然而，LPA导致的DKD显著影响全球疾病负担。据称，身体活动不足占T2DM负担的6.9%。一项基于人群的大型研究包含2381名DM成人，发现达到WHO体力活动指南与CKD风险降低相关（OR = 0.55），这种效应主要由闲暇时间活动（>600 METs/周）驱动，而与工作相关的体力活动没有显著关联。这一发现得到了一项大规模荟萃分析的进一步支持。LPA还与肾脏病的负面临床结果和生活质量下降有关。CKD患者肌肉减少症的风险是非CKD患者的两倍，适当的体力活动仍然是肌肉减少症的主要治疗方法。这突出了LPA对DKD发生和进展的不利影响。

我们的研究揭示了LPA所致DKD负担的性别差异。男性疾病负担更高。在GBD 2019研究中，LPA引起的总疾病负担显示，2019年男性DALYs的ASRs为205.53/10万，女性为190.92/10万，死亡趋势相同。男性负担较高可能归因于对T2DM风险因素的暴露程度更高，包括运动减少、烟草和酒精摄入量更高以及每日卡路里摄入量增加。男性可能在休息时进行运动的时间有限且动机较低。相比之下，女性可能通过家务和育儿保持活跃，并有更多闲暇时间进行专门运动。相反，女性绝对病例数较高可能源于其寿命更长，对年龄依赖性发病因素的易感性逐渐增加。此外，Sergi等人发现并揭示，在肾脏高葡萄糖条件下，与女性相比，男性表现出更大的线粒体功能障碍、更高的凋亡和损伤，基于性别在代谢和血液代谢组模式上的差异。

按年龄分层的分析显示，40岁以上年龄组的疾病负担增加，70岁以上人群负担最高。这可能是由于几个因素造成的：在中国，40-49岁人群的糖尿病患病率为11.1%，70岁或以上人群上升至27.3%。值得注意的是，糖尿病肾脏并发症的患病率随年龄增长而增加。老年人更容易受到LPA的影响，这与全球人口老龄化以及LPA对肾功能随时间的累积效应一致。老年人患有显著的肌肉骨骼疾病。这可能对体力活动水平产生负面影响，并可能增加久坐行为。LPA进一步加剧代谢紊乱和炎症反应，促进DKD的发展。

LPA所致DKD负担在不同地区和國家也存在显著差异。在LPA相关总死亡调查中，发现中等国家也有巨大的年龄标准化DALYs和死亡率负担，这与我们的研究一致。然而，高SDI区域在LPA所致DKD的年龄标准化死亡率上增长最显著。这可能是因为在高SDI区域；尽管医疗资源丰富，但严重的人口老龄化和生活方式改变（如久坐时间增加）可能导致各种疾病的年龄标准化死亡率上升。早期研究表明， inactivity在低收入和受教育程度较低的群体中更为普遍。然而，我们的研究显示低SDI区域的ASRs下降，可能由于基线患病率较低和医疗保健可及性减少导致诊断不足。欠发达地区可能缺乏有效的疾病预防和早期筛查系统；获得优质医疗保健的机会有限加剧了服务不足人群的疾病负担。

在地理上，安第斯拉丁美洲区域的ASRs最高，而东欧区域最低，这与我们的SDI亚型发现一致。中国、美国和印度等国家报告了不成比例的高死亡率。这三个国家受身体活动不足影响的人口众多，可能归因于其人口规模。这些差异与每个地区的经济发展水平、生活方式、医疗卫生条件以及疾病预防和控制措施的差异密切相关。1980年代标志着美国一个关键的营养转型，特点是饮食质量同时恶化、体力活动下降和肥胖率加速，随后在欧洲人口中出现。未来的举措必须优先考虑针对这些高风险地区的地理定制干预框架，优化糖尿病一级预防和DN二级管理，以减轻不成比例的肾病负担。

跨SDI梯度的LPA所致DKD健康不平等评估显示，死亡率负担更集中在社会人口发展相对较低的人群中，这也可以指导应在哪里加强LPA所致DKD的预防干预和控制努力。根据2009年巴西的一项调查，总计85.3%的成年人未达到闲暇时间体力活动的推荐标准。一项低社会经济区域的研究发现，68.8%的成年人甚至没有进行每周10分钟的闲暇时间体力活动。传统上，假定高SDI国家为其居民提供更好的医疗保健可及性和更强大的医疗系统绩效，这反过来预计会减少LPA所致DKD的疾病负担。然而，即使在高SDI区域，疾病负担仍然很高。人口老龄化，连同对体力活动的忽视，解释了在高SDI区域观察到的巨大疾病负担。较高SDI国家应制定基于证据的LPA所致DKD早期诊断和管理策略，同时应对人口老龄化。较低SDI国家需要国际支持以应对医疗限制和人口增长。不平等的显著加剧凸显了在 sociodemographic development alongside 增加对LPA所致DKD预防和治疗投资的紧迫性。

本研究首次结合两种先进模型预测2021年至2050年LPA所致DKD负担趋势。结果表明全球LPA相关DKD疾病负担持续上升趋势。这一预测强调了实施有效干预措施以遏制进一步疾病负担的紧迫性。由于LPA是疾病风险的可改变决定因素，促进体力活动的针对性策略可显著降低DKD发病率和进展，特别是在高风险群体如老年人和男性中。将结构化运动计划整合到DKD护理中， alongside 药物治疗，可通过定制方案和社区倡议显著改善结局。需要改变久坐生活方式和工作场所干预以满足WHO活动目标，特别是在老龄化高SDI人群和性别中。同时，移动健康解决方案可以解决低资源环境中的差异。临床护理、指南和社区参与方面的这些多学科努力对于遏制不断上升的DKD负担以及与全球积极生活和健康公平目标保持一致至关重要。

这些发现应在研究限制内解释。对GBD数据的依赖可能会因各地区数据质量和报告的差异而引入偏差。GBD区域的标准化分类未能捕捉健康社会决定因素的关键差异。此外，基于GBD 2021标准的LPA定义在技术上限定了进行特定分析，如不同活动类型和不同METs截断值，这可能更好地捕捉PA和DKD相关性。在未来研究中，我们将把这些细节纳入分析。与GBD研究框架一致，我们的分析侧重于≥25岁的成年人，这可能限制我们研究结果在年轻人群中的普遍性。尽管存在这些局限性，该研究仍具有明显优点。严谨的多维调查（包括描述性、趋势、健康不平等和预测分析）增强了我们对LPA所致DKD流行病学特征的理解。我们的发现为政策制定者和医疗保健提供者制定基于证据的策略以减少LPA和改善有DKD风险个体结局奠定了基础。

结论

归因于LPA的DKD全球负担巨大且不断增加，不同人群和地区之间存在显著差异。未来的研究应优先考虑三个关键领域：（1）LPA相关DKD负担的地理差异，（2）减少该疾病的干预措施效力，以及（3）将体力活动倡议纳入肾脏健康政策。