《International Journal of Women's Health》:Global Burden of Hip and Knee Osteoarthritis Attributable to Metabolic Risks in Women of Reproductive Age, 1990–2021: A Systematic Analysis from the Global Burden of Disease Study 2021
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背景:本研究利用全球疾病负担研究(Global Burden of Disease Study, GBD)2021从1990年至2021年的估计,评估了育龄女性中归因于GBD总类别“代谢风险”的髋骨关节炎(hip osteoarthritis, HOA)和膝骨
背景:本研究利用全球疾病负担研究(Global Burden of Disease Study, GBD)2021从1990年至2021年的估计,评估了育龄女性中归因于GBD总类别“代谢风险”的髋骨关节炎(hip osteoarthritis, HOA)和膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)负担。方法:研究人员分析了204个国家和地区15–49岁女性中HOA和KOA的伤残调整寿命年(disability-adjusted life-years, DALYs)和伤残损失健康生命年(years lived with disability, YLDs),并按年龄、社会人口指数(Socio-demographic Index, SDI)和GBD地区分层。研究人员计算了绝对数、年龄标化率(age-standardized rates, ASRs)和估计年度百分比变化(estimated annual percentage changes, EAPCs);进行了分解分析;并使用ARIMA(autoregressive integrated moving average)和阻尼Holt指数平滑模型描述2022年至2050年可能的负担轨迹。结果:1990年至2021年,全球归因于代谢风险的KOA DALYs从118,483.85增加至342,005.11,增幅约188.7%,而KOA ASR从10.95/100,000增加至16.54/100,000,增幅约50.9%(EAPC 1.57%)。HOA DALYs从10,426.34增加至28,184.59,增幅约170.3%,而HOA ASR从0.93/100,000增加至1.37/100,000,增幅约47.0%(EAPC 1.32%)。两种预测方法均提示至2050年将进一步增加,但预测变化的幅度依赖于模型。阐释:归因于代谢风险的HOA和KOA负担在育龄女性中大幅增加,并存在显著的地理和SDI相关异质性。这些发现支持在现有女性健康和非传染性疾病(noncommunicable disease, NCD)服务中考虑代谢风险管理。
骨关节炎(osteoarthritis, OA)是一种以关节软骨退变、关节疼痛、僵硬和功能障碍为特征的慢性关节疾病,是全球残疾的主要原因之一。膝是最常受累关节,其次是手和髋。膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)是单部位对合并OA患病率贡献最大的类型,在GBD区域范围为34.6%至66.2%,而髋骨关节炎(hip osteoarthritis, HOA)仅贡献3.4%至9.5%。GBD估计显示,1990年至2019年全球OA病例数增加约113%。随着人口老龄化和肥胖、高体重指数(body-mass index, BMI)等代谢风险因素增加,全球OA患病率预计继续上升。BMI增加可能加重关节负荷,并可能通过炎症和代谢途径促进OA进展。GBD报告2019年KOA年龄标化患病率女性高于男性(5.2% [95%不确定区间(uncertainty interval, UI)4.5至5.9] vs 3.5% [95% UI 3.0至4.0])。激素变化、肌力差异和更大的肥胖相关风险被用于解释绝经后OA负担较高;这些观察表明女性是贯穿生命历程的高风险人群。育龄女性是独特人群,妊娠、哺乳和妊娠间期代谢与激素状况可能大幅变化。妊娠相关体重增加、糖脂代谢变化及随后体重保留,可能与肥胖相关机械负荷和低度全身炎症相互作用,这些通路也与OA病理生理相关。这为专门检查15–49岁女性代谢归因OA负担提供了生物学和流行病学上合理的依据。尽管既往研究描述了全球OA趋势,但许多集中于全年龄或一般人群、特定OA亚型、特定性别或选定区域。GBD 2021提供204个国家和地区371种疾病和伤害的整合评估,可按性别、年龄、SDI和GBD地区检查负担估计。研究人员利用GBD 2021的1990–2021年估计,对15–49岁女性归因于代谢风险的HOA和KOA负担进行综合分析。研究人员量化时间趋势及年龄、SDI和地区分布,应用分解分析于人口增长、年龄结构变化和流行病学变化,并使用ARIMA(autoregressive integrated moving average)和阻尼Holt指数平滑(exponential smoothing, ES)模型探索到2050年负担轨迹。发现旨在为预防和代谢风险管理策略提供信息;不支持个体水平因果主张。
关键技术方法概括:数据来自GBD 2021公开数据(Global Health Data Exchange),覆盖1990–2021年204个国家和地区的15–49岁女性,病因=髋或膝骨关节炎,风险=代谢风险,指标=DALYs和YLDs,度量=数量和率。研究人员按年龄、SDI和GBD地区分层;计算绝对数、年龄标化率(age-standardized rates, ASRs)和EAPC;采用Joinpoint回归识别趋势转折点;采用Das Gupta法分解人口增长、年龄结构变化和流行病学变化;采用ARIMA和阻尼Holt ES(φ=0.90)预测2022–2050年,并以2017–2021年为留出期验证。样本队列来源为GBD 2021估计。
研究结果:
全球负担趋势(Global Burden Trends)。通过分析1990–2021年GBD 2021归因负担序列,研究人员发现,15–49岁女性归因于代谢风险的HOA DALYs从10,426.34(95% UI ?837.35至29,064.81)增至28,184.59(95% UI ?2,550.10至77,531.33),增加约170.3%;HOA ASR从0.93增至1.37/100,000,增加约47.0%,EAPC为1.32%(95%置信区间(confidence interval, CI)1.29–1.35)。KOA DALYs从118,483.85(95% UI ?10,258.01至327,305.17)增至342,005.11(95% UI ?32,718.94至915,646.95),增加约188.7%;KOA ASR从10.95增至16.54/100,000,增加约50.9%,EAPC为1.57%(95% CI 1.46–1.69)。KOA相对增幅快于HOA,与负重关节承受更大代谢风险相关负担一致。
全球分布与趋势(Global Distribution and Trends)。通过国家层面ASR和绝对负担分析,2021年各国差异很大。最大绝对HOA和KOA DALYs出现在人口大国,包括中国、印度和美国;孟加拉国和越南HOA与KOA的EAPC均居前列。这表明当前负担规模与相对增加速度存在差异,尤其在南亚和东南亚。
地区与SDI分层(Regional and SDI Stratification)。通过按SDI分层分析,2021年绝对KOA和HOA负担在中和高-中SDI最高,而低-中SDI两种疾病EAPC最高(KOA 1.89%;HOA 2.34%)。具体而言,HOA DALY数量在高SDI约6,900、高-中5,500、中8,200、低-中5,700、低1,900;HOA ASR从1990至2021分别由1.65升至2.29、0.97升至1.40、0.67升至1.19、0.65升至1.24、0.56升至0.89。KOA DALY数量在相应SDI五分位约为57,600、75,300、127,500、61,700、19,500;KOA ASR分别由13.85升至18.74、11.46升至18.62、11.37升至18.21、8.07升至13.55、6.55升至9.76。
年龄别负担(Age-Specific Burden)。通过可获得的30–34、35–39、40–44和45–49岁年龄别行分析,年龄别DALY率和数量随年龄增加,45–49岁组2021年绝对负担最大(KOA DALYs超过200,000)。30–34岁组HOA和KOA的EAPC最高(HOA 1.62%;KOA 1.69%)。下载序列中30岁以下年龄别估计不可得,未进行插补。具体年龄别率与数量如原文所述增加。
分解(Decomposition)。通过Das Gupta法分解,跨SDI五分位,人口增长和流行病学变化是HOA和KOA DALYs增加的主要正向贡献,年龄结构变化较小,在某些较高SDI设置中为负。人口增长在低SDI设置中贡献相对更多。
未来预测(Future Projections)。通过ARIMA和阻尼Holt ES模型预测,KOA DALYs从2021至2050预计在ARIMA下增加约57.2%,在阻尼Holt ES下增加约11.1%;相应ASR增加约26.1%和5.4%。HOA DALYs预计增加约52.2%和15.4%,ASR增加约29.2%和8.2%。两种方法均提示到2050年HOA和KOA负担继续增加,但预测幅度依赖模型。2050年KOA DALY数量ARIMA约537,700,阻尼Holt ES约380,100;KOA ASR约20.85和17.43;HOA DALY数量约42,900和32,500;HOA ASR约1.77和1.48。
讨论部分总结:讨论指出,本研究提供全球评估。增加不均匀,SDI和地理异质性显著,最大EAPC在几个低和低-中SDI设置。既往研究描述代谢风险与OA进展关联,包括肥胖相关机械负荷、局部关节压力、脂肪因子和炎症细胞因子通路以及代谢对软骨的影响。此类关联可解释观察到的负担模式,但生态负担数据不能建立个体水平因果效应。与其它人群相比,育龄女性可能经历激素相关变化、生育期代谢应激、体重波动和免疫系统变异;这些因素可能与肥胖相关机械和炎症通路相互作用,与关节健康相关。当前分析仅限女性估计,因为下载的归因负担数据仅含女性值,无法进行性别比较。两模型预测增加,ARIMA预测2021–2050增加更大:KOA DALYs +57.2%、KOA ASR +26.1%、HOA DALYs +52.2%、HOA ASR +29.2%;阻尼Holt ES为KOA DALYs +11.1%、KOA ASR +5.4%、HOA DALYs +15.4%、HOA ASR +8.2%。样本内信息准则在四个主要序列中通常支持ARIMA,而留出表现因结局而异。这些差异表明长期预测幅度依赖模型,应解释为预测不确定性,而非干预效果证据。卫生系统层面,代谢风险评估可整合入现有NCD和女性健康服务,并在临床适当时转诊至循证体重管理、体力活动和康复项目。然而,本生态负担分析不能建立特定OA筛查项目的有效性或成本效果。此类策略在更广泛实施前应试点测试,并评估可行性、公平性、有效性和成本效果。优势与局限:本研究提供全球评估,结合时间、地理、SDI、年龄别、分解和预测分析,多维度描述负担异质性。局限包括:GBD估计基于模型,可能低估数据稀疏地区负担;生态分析不能建立个体水平因果;无产次和妊娠史分层;下载的归因负担序列无30岁以下年龄别估计,限制15–49岁全范围年龄解释;当前归因数据仅含总“代谢风险”类别,不能独立估计个体代谢风险比例如高BMI贡献;预测依赖模型假设,2050年预测值为模型依赖;观察估计止于2021年;尽管随后有更新GBD估计,本研究使用GBD 2021;观察估计至2021年,报告模式应使用后续GBD发布重新评估。总体,15–49岁女性归因于代谢风险的HOA和KOA负担从1990到2021大幅增加,基于观察序列的预测提示绝对负担可能继续增加到2050;这些预测的定量解释应谨慎,未来分析应使用更新GBD发布验证趋势是否持续。
研究结论翻译:总之,15–49岁女性归因于代谢风险的HOA和KOA负担从1990年到2021年大幅增加,在几个低和低-中SDI设置增长特别快。基于1990–2021序列的预测提示绝对负担可能继续增加到2050年,尽管预测变化的幅度因预测模型而异。由于观察到的GBD估计止于2021年,2021年后模式应使用后续GBD发布重新评估。这些发现支持在现有女性健康和NCD服务中考虑代谢风险管理,同时需要前瞻性研究评估特定干预的有效性和成本效果。