年龄修饰体成分与鞘氨醇-1-磷酸水平关联的研究——基于波美拉尼亚健康研究

《Scientific Reports》:Age modifies the association between body composition and S1P levels in the study of health in pomerania

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年10月18日 来源:Scientific Reports 4.9

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  本研究旨在探讨年龄是否修饰体成分标志物与鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)水平之间的关联,研究对象为波美拉尼亚健康研究(Study of Health in Pomerania,SHIP)队列中的4080名参与者(其中女

  
本研究旨在探讨年龄是否修饰体成分标志物与鞘氨醇-1-磷酸(sphingosine-1-phosphate,S1P)水平之间的关联,研究对象为波美拉尼亚健康研究(Study of Health in Pomerania,SHIP)队列中的4080名参与者(其中女性2275人,占51.4%)。研究人员检测了人体测量学指标(身体质量指数(body mass index,BMI)、腰围、腰高比)和磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)衍生的体成分标志物(内脏脂肪组织(visceral adipose tissue,VAT)、皮下脂肪组织(subcutaneous adipose tissue,SAT)和肝脏脂肪)与S1P的年龄特异性关联。采用性别分层线性回归模型,并纳入与年龄的交互项。总体而言,在不考虑年龄交互作用的情况下,未发现显著的体成分–S1P关联。然而,年龄显著修饰了这些关联:所有体成分标志物在较年轻年龄段(20–30岁)均与S1P呈正相关,随后这种关联减弱,在中老年期(35–50岁)变得不显著,并在老年人(≥55岁)中发生逆转,变为负相关。例如,在较年轻年龄段,BMI与S1P呈正相关——男性:β=0.029(95%置信区间(confidence interval,CI):0.008至0.050);女性:β=0.025(95% CI:0.008至0.042),但在较年长年龄段则呈负相关——男性:β=?0.037(95% CI:?0.056至?0.018);女性:β=?0.022(95% CI:?0.037至?0.006)。其他标志物也观察到类似的年龄依赖性模式。研究结果强调,年龄显著改变了体成分标志物与S1P之间的关联,突显了在理解代谢风险时考虑年龄因素的重要性。

论文解读:年龄对体成分与鞘氨醇-1-磷酸水平关联的修饰作用

一、研究背景与研究目的

鞘氨醇-1-磷酸(Sphingosine-1-phosphate,S1P)是一种生物活性分子,参与从细胞发育到疾病发生的多种通路,包括免疫运输、血管稳态和代谢途径。S1P信号失调已被证实与癌症、动脉粥样硬化、糖尿病和骨质疏松等多种疾病相关。尽管大量研究探讨了S1P在心血管疾病中的作用,但其与肥胖这一全球性重大健康问题的潜在关联仍不明确。
已有证据表明,肥胖可能影响S1P水平。在遗传性肥胖小鼠中,血浆S1P水平高于瘦型小鼠;临床研究也证实,肥胖标志物如总脂肪量、身体质量指数(Body Mass Index,BMI)、腰围以及代谢参数如空腹胰岛素、胰岛素抵抗稳态模型评估(Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance,HOMA-IR)、糖化血红蛋白(Glycated Haemoglobin,HbA1c)和低密度脂蛋白胆固醇(Low-Density Lipoprotein Cholesterol,LDL-C)与血浆S1P浓度呈正相关。此外,衰老也被认为在调节S1P代谢中发挥重要作用,例如60岁及以上女性的血清S1P水平高于年轻女性。
然而,据研究人员所知,尚无流行病学数据详细探讨一般人群中人体测量学和磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging,MRI)衍生的体成分标志物与循环S1P水平的关联,也未检验这些关联是否在不同年龄组间存在差异。现有研究多聚焦于神经酰胺(Ceramide,Cer)水平,或在样本量有限的临床环境中进行,例如一项涉及80名糖尿病患者的研究,或主要使用小鼠模型或糖尿病患者。因此,本研究的目的是在性别分层的基础上,检验经典人体测量学标志物(BMI、腰围和腰高比)和MRI衍生的脂肪分布标志物(内脏脂肪组织(Visceral Adipose Tissue,VAT)、皮下脂肪组织(Subcutaneous Adipose Tissue,SAT)和肝脏脂肪)与S1P的关联,并进一步探究年龄对这些关联的潜在修饰效应。

二、主要技术方法

本研究使用了来自德国东北部波美拉尼亚地区的大型人群流行病学项目——波美拉尼亚健康研究(Study of Health in Pomerania,SHIP)的第二独立队列SHIP-TREND-0的数据。最终分析样本包括4080名参与者,其中1823名参与者具备MRI数据。研究人员采用标准化计算机辅助个人访谈收集人口学、行为特征及用药史等信息。体成分标志物方面,人体测量学指标包括BMI、腰围和腰高比;MRI脂肪分布标志物使用1.5-Tesla系统(Magnetom Avanto,Siemens Healthcare AG)通过两点Dixon技术获取,并使用自动组织和标记分析软件(Automatic Tissue and Labeling Analysis Software,ATLAS)量化VAT、SAT和肝脏脂肪含量。S1P血清浓度采用液相色谱-串联质谱法(Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,LC-MS/MS)测定。统计分析采用性别分层的线性回归模型,纳入体成分标志物、连续年龄及其交互项,并调整吸烟状态,计算年龄特异性β系数及其95%置信区间(Confidence Interval,CI)。

三、研究结果

1. 人体测量学标志物对S1P的年龄特异性效应
在考虑年龄修饰效应后,所有体成分标志物与S1P的关联呈现年龄依赖性。边际效应分析显示,在较年轻年龄段(20–30岁),所有体成分标志物与S1P呈正相关;随年龄增长,关联强度减弱,从35岁起变得不显著;在老年人(≥55岁)中,关联逆转为负相关。具体而言,BMI每增加一个标准差(5.25 kg/m2),在20岁时与S1P升高相关(男性:β=0.029,95% CI:0.008至0.050;女性:β=0.025,95% CI:0.008至0.042),而在80岁时则与S1P降低相关(男性:β=?0.037,95% CI:?0.056至?0.018;女性:β=?0.022,95% CI:?0.037至?0.006)。腰围与年龄的交互作用显著(男性p<0.001,女性p=0.002),在20岁时呈正相关,80岁时呈负相关。腰高比也表现出从20岁时的正相关向80岁时的负相关的转变。
2. MRI脂肪分布标志物对S1P的年龄特异性效应
SAT与年龄对S1P的交互作用在男性和女性中均显著(男性p=0.002,女性p=0.010)。20岁时,SAT与S1P正相关(男性:β=0.045,95% CI:0.015至0.070;女性:β=0.033,95% CI:0.007至0.058),50岁时变得不显著,80岁时逆转为负相关(男性:β=?0.047,95% CI:?0.080至?0.014;女性:β=?0.028,95% CI:?0.054至?0.003)。VAT也显示出类似的年龄依赖模式,交互作用显著(男性p<0.001,女性p=0.001),20岁时正相关(男性:β=0.054,95% CI:0.027至0.082;女性:β=0.080,95% CI:0.032至0.128),80岁时负相关(男性:β=?0.038,95% CI:?0.061至?0.014;女性:β=?0.049,95% CI:?0.086至?0.013)。肝脏脂肪仅在男性中显示出显著的年龄交互作用(p=0.003),20岁时正相关(β=0.042,95% CI:0.012至0.072),80岁时负相关(β=?0.036,95% CI:?0.062至?0.010)。
敏感性分析在额外调整高血压、2型糖尿病和估算肾小球滤过率(estimated Glomerular Filtration Rate,eGFR)后,结果与主分析一致;进一步调整高密度脂蛋白胆固醇(High-Density Lipoprotein Cholesterol,HDL-C)、体力活动和降脂药物后,年龄依赖模式也未发生实质性改变。
探索性分析中,体成分标志物与S1P/总神经酰胺比值、S1P/Cer-16:0比值和S1P/Cer-24:0比值的关联未显示出统计学显著的年龄交互作用,与单独S1P浓度观察到的年龄修饰模式不同。

四、讨论与结论

讨论部分指出,这是首个在一般人群中研究体成分标志物与S1P水平年龄特异性关联的人群基础研究。既往研究报道了肥胖与循环S1P的正相关,但未检验年龄修饰效应。例如,Kowalski等人在年轻男性(平均年龄25–28岁)中发现正相关,这与本研究在年轻参与者中的发现一致;而Tanaka等人研究平均年龄58.5岁的2型糖尿病男性时报告了正相关,但未检验年龄交互作用。这些差异可能源于人群特征和研究方法的区别,但无法完全解释本研究观察到的年龄依赖性逆转。
研究人员提出,年轻个体中体成分标志物与S1P的正相关可能归因于较高的脂质周转率,脂肪组织作为S1P的潜在来源,其代谢活性在年轻时可能促进S1P产生。相反,老年人中观察到的负相关提示,与年龄相关的脂肪量增加可能不再以相同方式支持S1P产生。衰老伴随脂肪组织的代谢变化,导致脂肪分布改变和脂肪组织质量及生物分布的显著变化,同时S1P受体表达减少和慢性炎症也可能影响循环S1P的生理活性。此外,S1P载体生物学的变化,特别是含载脂蛋白M(Apolipoprotein M,ApoM)的高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,HDL)颗粒的年龄相关改变,可能是潜在机制之一。绝经可能在女性中对S1P相关生物学有所贡献,但男性中观察到的定性相似模式提示绝经并非唯一解释。
研究人员强调,这是首次在一般人群中全面探讨年龄对体成分与S1P关联修饰作用的研究,受益于高质量的数据采集,同时纳入人体测量学和MRI衍生变量。研究局限性包括横断面设计无法建立因果关系、约50%的参与率可能引入选择偏倚、人群为白人种族限制外推性、MRI数据仅部分参与者可用、效应较弱临床意义不确定、以及LC-MS方法无法区分HDL结合与白蛋白结合的S1P。
结论部分翻译:这是首个以人群为基础的研究,强调了体成分标志物与S1P之间的复杂关联,尤其是在年龄相关交互作用的背景下。这些发现为理解体成分与年龄依赖性观察对S1P水平的联合效应提供了新见解,对理解年龄相关代谢变化及可能导致代谢功能障碍的通路具有重要意义。需要进一步研究探索肥胖和年龄依赖性的S1P升高模式在代谢疾病中的作用。
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