《Hypertension Research》:Incremental value of DXA-derived visceral versus total adiposity beyond routine anthropometric assessment for hypertension discrimination: a population-based study
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该研究旨在探讨双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)衍生的内脏肥胖与全身性肥胖指标,在常规人体测量评估之外,是否能为高血压判别提供增量价值,并明确该增量价值是否主要反映内脏而非全身性肥胖。研究人员分析了20
该研究旨在探讨双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)衍生的内脏肥胖与全身性肥胖指标,在常规人体测量评估之外,是否能为高血压判别提供增量价值,并明确该增量价值是否主要反映内脏而非全身性肥胖。研究人员分析了2013至2018年美国国家健康与营养调查(National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES)中拥有有效DXA测量数据的7817名20至59岁成年人。采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线分析、模型拟合以及重新分类指标,评估DXA衍生肥胖指标的判别性能及其在人体测量评估之外的增量价值。在常规可用的人体测量指标中,腰围(waist circumference, WC)对高血压的判别性能最高(AUC 0.791,95% CI:0.780–0.802)。在腰围基础上加入DXA衍生的内脏脂肪组织(visceral adipose tissue, VAT)可显著改善判别能力(AUC 0.865,ΔAUC=0.074),并显著改善模型拟合(P<0.001);而以脂肪质量指数(fat mass index, FMI)衡量的全身性肥胖仅提供可忽略的增量价值(ΔAUC=0.0020),且未改善模型拟合。重新分类指标结果与此一致,且各项敏感性分析结果总体保持稳健;然而,当仅以实测血压定义高血压时,增量改善有所减弱(ΔAUC=0.012 vs. 0.074)。在DXA衍生的肥胖指标中,仅内脏肥胖在表现最佳的常规人体测量指标之外提供了有意义的增量判别价值,而全身性肥胖并未提供增量价值。这些研究结果提示,在进行基于DXA的身体成分评估时,具有临床参考价值的信息可能来自内脏肥胖而非全身性肥胖。
论文解读
一、研究背景与问题
高血压是全球范围内导致心血管疾病和过早死亡的主要可干预危险因素之一。尽管防治策略不断进步,高血压疾病负担仍然严峻,而全球肥胖流行进一步加剧了这一负担。肥胖是高血压和心血管风险的关键可干预决定因素,因此准确评估肥胖状态对于识别高血压高危人群和制定预防策略至关重要。然而,临床常用的肥胖测量指标反映了身体组成的不同方面,如何刻画具有临床相关性的肥胖状态仍是一个挑战。体质指数(body mass index, BMI)虽是最广泛使用的肥胖指标,但无法区分脂肪与瘦体重,也不能反映脂肪分布。腰围(waist circumference, WC)是中心性肥胖的简易测量指标,与心脏代谢风险的关联通常强于BMI,但它仍然属于间接测量,不能区分内脏脂肪与皮下腹部脂肪。双能X线吸收法(dual-energy X-ray absorptiometry, DXA)可以实现对身体组成(包括全身脂肪和内脏脂肪)的直接量化。既往研究已表明,内脏肥胖与心脏代谢结局的关联强于全身性肥胖,但DXA直接量化的内脏肥胖能否在常规人体测量之外提供有临床意义的增量判别价值,以及该价值究竟归因于内脏肥胖还是仅仅反映了全身脂肪的测量,尚不明确。因此,本研究利用美国国家健康与营养调查(National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES)的全国代表性数据,评估DXA衍生肥胖指标在常规人体测量之外对高血压的增量判别价值,并进一步解析该增量价值主要由内脏肥胖还是全身性肥胖所决定。
二、研究设计与方法概要
研究人员分析了2013至2018年间三个NHANES调查周期(2013–2014、2015–2016、2017–2018)中具有有效DXA测量数据且年龄为20至59岁的成人,最终纳入7817名参与者。排除标准包括数据缺失者、年龄小于20岁者以及无法获得全身DXA扫描的60岁及以上人群。研究所用的主要暴露指标包括DXA衍生的内脏脂肪组织(visceral adipose tissue, VAT)质量、以脂肪质量指数(fat mass index, FMI)衡量的全身性肥胖,以及常规人体测量指标BMI、WC和腰围身高比(waist-to-height ratio, WHtR)。高血压定义为实测收缩压≥130 mmHg或舒张压≥80 mmHg、自报医生诊断或当前使用降压药物,符合2017年美国心脏病学会/美国心脏协会指南定义。统计方法上,研究人员采用多变量逻辑回归模型评估各肥胖指标与高血压的关联;采用受试者工作特征(receiver operating characteristic, ROC)曲线下面积(area under the curve, AUC)评价判别性能,并通过DeLong检验比较AUC差异;以表现最佳的常规人体测量模型为参照,采用ΔAUC、嵌套模型似然比检验、设计校正的赤池信息准则(Akaike’s Information Criterion, AIC)、连续净重分类改善(net reclassification improvement, NRI)和综合判别改善(integrated discrimination improvement, IDI)评价DXA衍生指标的增量价值。所有分析均遵循NHANES复杂多阶段抽样设计并使用相应的抽样权重,并调整年龄、性别、种族/民族、教育程度、吸烟状况和饮酒状况等协变量。研究还进行了包括替换参照人体测量指标、仅以实测血压定义高血压和按性别分层在内的敏感性分析。
三、主要研究结果
(一)研究人群特征
在纳入分析的7817名成人中,3117人(39.9%)患有高血压。与无高血压者相比,高血压患者年龄更大、非西班牙裔黑人比例更高、教育程度更低、当前吸烟者比例更高。常规人体测量指标(BMI、WC、WHtR)和DXA衍生肥胖指标(FMI、VAT质量)在高血压组中均一致更高,收缩压和舒张压也更高。
(二)人体测量与肥胖指标间的相关性
常规人体测量指标之间的相关系数为0.92至0.94。FMI与BMI和WHtR的相关系数均为0.89,与WC的相关系数为0.79,而与VAT的相关系数相对较低(r=0.59)。这表明不同指标虽然存在较强相关,但DXA衍生的VAT携带了与常规人体测量及全身性肥胖不完全重叠的信息。
(三)各肥胖指标与高血压的关联
在多变量调整模型中,所有人体测量和DXA衍生肥胖指标均与高血压呈正相关。常规人体测量指标(BMI、WC、WHtR)与高血压的关联强度相当(每增加1个标准差的比值比[OR]为1.81至1.85)。DXA衍生指标中,FMI与高血压的OR为1.96(95% CI:1.77–2.17),而VAT质量表现出最强的关联(OR 2.65,95% CI:1.82–3.86)。
(四)常规人体测量指标的判别性能
在常规人体测量指标中,将WC加入参照模型后获得对高血压的最高判别性能(AUC 0.791,95% CI:0.780–0.802)。WC显著优于BMI(DeLong检验P<0.001)。虽然WC的AUC数值高于WHtR,但差异未达到统计学显著性(P=0.051)。因此,研究人员选择WC作为后续评估DXA衍生指标增量价值的参照人体测量指标。
(五)超越腰围的增量判别与模型拟合
在包含WC的参照模型中加入DXA衍生的VAT质量后,判别能力显著提高(AUC 0.865,95% CI:0.846–0.885;ΔAUC=0.074),模型拟合也显著改善(似然比检验统计量=28.05,自由度=1,P<0.001)。相比之下,以FMI衡量的DXA衍生全身性肥胖仅带来可忽略的判别能力提升(ΔAUC=0.0020,P=0.370),且未显著改善模型拟合(P=0.462)。此外,在已经包含VAT的模型中加入FMI也未显著改善模型拟合(P=0.374)。基于AIC的模型比较结果一致:含VAT的模型AIC值明显低于参照模型(8116.3对8167.2),而单独加入FMI仅使AIC最小程度下降(8166.9);WC+VAT模型与WC+FMI+VAT模型的AIC几乎相同(8116.3对8115.9,ΔAIC=0.4)。
(六)超越腰围的增量重分类
连续NRI和IDI分析结果与判别性能和模型拟合结果一致。在参照模型中加入VAT显著改善了重新分类(连续NRI=0.124,95% CI:0.0630–0.1682)和综合判别改善(IDI=0.0074,95% CI:0.0039–0.0116)。相反,加入FMI并未显著改善重新分类(连续NRI=0.0254,95% CI:-0.0181–0.0676)或综合判别改善(IDI=0.0002,95% CI:0.0000–0.0007)。在已经包含VAT的模型中加入FMI也未显著改善重新分类(NRI,P=0.0516)或综合判别改善(IDI,P=0.0524)。
(七)敏感性分析
当以WHtR替代WC作为参照人体测量指标时,整体结果模式保持不变,VAT仍是唯一显著改善判别、模型拟合和重新分类的DXA衍生指标,而FMI无显著增量价值。当仅以实测血压定义高血压时,VAT仍能显著改善判别、模型拟合和重新分类,FMI仍不能改善模型性能,但增量改善幅度较采用更宽泛高血压定义时有所减弱。按性别分层分析显示,男性和女性中VAT在WC基础上均显著改善判别、模型拟合和重新分类,而单独使用FMI几乎没有增量改善;在女性中,在VAT基础上加入FMI提供了小幅度但统计学显著的模型拟合与重新分类改善,而男性中该改善未达统计学意义。但总体来看,没有统计学显著证据表明VAT的增量判别价值存在性别差异(bootstrap P=0.148)。
四、讨论与结论
研究讨论指出,DXA衍生的VAT而非FMI在WC之外提供了增量判别价值,这强调了脂肪分布而非单纯脂肪总量的重要性。VAT是代谢活跃的脂肪库,其脂解活性高于皮下脂肪,并直接向门脉循环释放游离脂肪酸和促炎细胞因子,从而促进系统性炎症、氧化应激、胰岛素抵抗、内皮功能障碍以及肾素-血管紧张素-醛固酮系统和交感神经系统的激活,导致血管阻力增加、钠潴留和动脉僵硬度升高,这些机制在高血压的发生发展中发挥核心作用。相比之下,FMI反映的是总体脂肪量,不能区分代谢有害的内脏脂肪与相对致病性较弱的皮下脂肪,这解释了为何在腰围已捕获腹部肥胖信息后FMI几乎不提供额外判别信息。腰围虽然是中心性肥胖的良好间接指标,并比BMI更强地反映腹部脂肪堆积,但仍无法区分内脏脂肪与皮下腹部脂肪。DXA衍生的VAT能够直接量化具有代谢相关性的脂肪隔室,这是常规人体测量指标无法实现之处。既往研究多关注各肥胖指标与心脏代谢结局关联强度的比较,而本研究回答了补充性研究问题:DXA衍生肥胖指标能否在常规人体测量之外提供增量判别信息,以及该信息是否归因于内脏而非全身性肥胖。研究通过首先确认WC为表现最佳的常规人体测量指标,然后直接比较VAT和FMI的增量贡献,证明了DXA衍生肥胖提供的额外判别信息主要来自内脏脂肪分布而非总脂肪量。本研究的优势包括使用全国代表性数据并应用适当的调查权重、采用判别、模型拟合、信息准则和重新分类等互补性模型性能指标进行综合评估,以及多项敏感性分析结果的一致性。局限性包括横断面设计无法推断因果关系、残余混杂不能排除、60岁及以上成人因缺乏全身DXA测量而未能纳入、以及增量判别性能在同一数据集中评估,尚需独立队列和前瞻性研究进行外部验证。研究结论为:在这项全国代表性研究中,WC是判别高血压的最佳常规人体测量指标;在DXA衍生肥胖指标中,仅内脏肥胖在WC之外提供了显著的增量判别价值,而以FMI测量的全身性肥胖未能提供增量价值。尽管总体结果模式一致,但当仅以实测血压定义高血压时,增量改善有所减弱。这些发现提示,当进行基于DXA的身体成分评估时,直接量化内脏而非全身性肥胖可能为识别现患高血压提供具有临床相关性的增量判别价值;但需要前瞻性研究和外部验证来确定这种增量判别价值能否转化为临床决策的改善。