血清鸢尾素浓度与日本男性一般人群腹部脂肪组织及肌肉面积的相关性研究

《Osteoporosis and Sarcopenia》：Association of serum irisin concentration with abdominal adipose tissue and muscle area in a general population of Japanese men

　　

摘要 目的：鸢尾素（Irisin）是一种由骨骼肌分泌、运动诱导产生的肌动蛋白（myokine），可调节能量代谢。其在一般人群中与腹部脂肪组织及肌肉面积的关系尚不明确。研究人员评估了日本男性血清鸢尾素浓度与腹部脂肪组织及肌肉面积的相关性。 方法：2006年至2008年间，研究人员对1031名年龄40–79岁的社区男性居民进行了横断面研究。采用酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）测定血清鸢尾素浓度。通过计算机断层扫描（computed tomography，CT）定量腹部皮下脂肪组织（subcutaneous adipose tissue，SAT）、内脏脂肪组织（visceral adipose tissue，VAT）、总脂肪组织（total adipose tissue，TAT）及腹部肌肉面积。采用协方差分析比较鸢尾素四分位数间的校正均值。主要脂肪模型校正了年龄、CT扫描仪类型、7天平均步数、饮酒及吸烟；主要肌肉模型额外校正了身高。 结果：受试者平均年龄为64.0岁，平均体质指数（body mass index，BMI）为23.6 kg/m2。在主要脂肪模型中，血清鸢尾素浓度与SAT面积（趋势P < 0.001）、VAT面积（趋势P = 0.011）、TAT面积（趋势P < 0.001）及腰围（趋势P < 0.001）呈负相关。在主要肌肉模型中，与腹部总肌肉面积未见显著相关性（趋势P = 0.145）。 结论：在日本男性一般人群中，血清鸢尾素浓度与SAT和VAT面积均呈负相关，与腹部总肌肉面积未见显著相关性。这些发现提示循环鸢尾素与腹部肥胖之间存在横断面关联。

论文解读

一、研究背景与研究目的

鸢尾素（Irisin）是2012年首次被发现的一种肌动蛋白，为纤连蛋白III型结构域包含蛋白5（fibronectin type III domain-containing protein 5，FNDC5）裂解并分泌的片段。鸢尾素在体力活动期间或之后由骨骼肌释放入血，发挥多种代谢效应。实验研究表明，鸢尾素可促进脂肪组织脂解、解偶联白色脂肪组织线粒体呼吸链并诱导其褐变，从而增强基础能量消耗。在人体研究中，循环鸢尾素已被发现与肌肉量相关，多项针对健康成人的研究报告了血清鸢尾素与肌肉量之间的正相关关系，支持鸢尾素作为肌肉源性激素的概念。然而，这些研究主要采用生物电阻抗分析法评估肌肉量，其精确性低于基于影像学的方法如计算机断层扫描（computed tomography，CT）。

关于循环鸢尾素与一般人群肥胖之间的关系尚不明确。部分研究报告了鸢尾素与体质指数（body mass index，BMI）或内脏脂肪面积的负相关，而另一项采用磁共振成像定量腹部脂肪组织的研究则未发现显著相关性。这些相互矛盾的结果表明，鸢尾素与肌肉和脂肪的关联尚未完全确立。阐明这些关联具有重要意义，因为低肌肉量是肌少症（sarcopenia）评估的核心组成部分，而腹部肥胖与代谢健康密切相关。由于鸢尾素是一种可能同时与脂肪组织相关的肌肉源性肌动蛋白，基于CT同时评估腹部肌肉和脂肪组织，有助于阐明循环鸢尾素是否与腹部肌肉和脂肪组织均存在关联。

本研究旨在评估日本男性一般人群中循环鸢尾素浓度与CT测量的腹部脂肪组织面积及腹部肌肉面积的相关性。

二、研究设计与方法

本研究为滋贺亚临床动脉粥样硬化流行病学研究（Shiga Epidemiological Study of Subclinical Atherosclerosis，SESSA）基线的横断面分析。2006年至2008年间，研究人员从日本滋贺县草津市基本居民登记册中随机抽取了2379名40–79岁日本男性并邀请其参与，最终1094人接受了临床检查，排除血清鸢尾素数据缺失及脂肪组织数据缺失者后，共1031人纳入分析。

血清鸢尾素浓度采用Adipogen公司商业ELISA试剂盒在FALCO Biosystems（日本京都）测定。腹部脂肪组织面积通过L4-L5椎间隙水平单一横断面CT图像评估，SAT定义为腹壁外侧、肌筋膜以外的脂肪组织，VAT定义为腹壁内侧包绕的脂肪组织。腹部骨骼肌面积同样基于L4-L5水平同一CT层面评估，包括腰大肌、腹直肌及腹斜肌、竖脊肌和腹部总肌肉面积。研究期间使用了两种CT扫描仪，所有图像均由对受试者特征设盲的医师研究人员分析。统计分析采用协方差分析，脂肪结局的主要模型校正年龄、CT扫描仪类型、7天平均步数、吸烟和饮酒状态；肌肉结局的主要模型额外校正身高。

三、研究结果

基线特征：1031名受试者平均年龄为64.0岁，平均BMI为23.6 kg/m²，平均7天步数为8309.9步。较高的血清鸢尾素浓度与年龄较大和规律运动频率较高相关。鸢尾素四分位数越高，高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）越高，低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）和甘油三酯越低。

鸢尾素与腹部脂肪指标：在未校正模型中，血清鸢尾素浓度与BMI、腰围、SAT、VAT和TAT面积均呈负相关。在主要脂肪模型（校正年龄、CT扫描仪类型、步数、吸烟和饮酒状态）中，血清鸢尾素浓度与SAT面积（趋势P < 0.001）、VAT面积（趋势P = 0.011）、TAT面积（趋势P < 0.001）及腰围（趋势P < 0.001）均呈负相关，但与VAT/SAT比值（VSR）和VAT百分比（VAT%）无关联。

鸢尾素与腹部肌肉指标：在主要肌肉模型（额外校正身高）中，血清鸢尾素浓度与腹部总肌肉面积无显著关联（趋势P = 0.145）。在各肌肉组分中，仅腹直肌及腹斜肌面积呈负相关（趋势P = 0.026），腰大肌和竖脊肌面积均无显著关联。

补充分析：将鸢尾素作为连续变量分析时，血清鸢尾素浓度与SAT面积（P = 0.002）和VAT面积（P = 0.048）均呈负相关，与腹部总肌肉面积无显著关联。排除糖尿病患者后的敏感性分析结果与主要分析一致。

四、讨论与结论

本研究基于1031名日本男性社区人群，发现较高的血清鸢尾素浓度与较低的腹部脂肪指标相关，且对SAT和VAT均观察到负相关，但未发现与腹部总肌肉面积的一致关联。既往人体研究结果不一致，可能与人群特征、样本量、测量技术和统计调整的差异有关。临床前研究支持本研究关于脂肪组织的发现，鸢尾素可促进脂解、减少脂肪细胞大小并诱导白色脂肪组织褐变。人体研究提示鸢尾素对皮下脂肪的褐变作用强于内脏脂肪，但本研究中VSR和VAT%均与鸢尾素无关联，提示鸢尾素与腹部脂肪减少的关联并非特异于某一脂肪库。关于肌肉量，既往基于影像学的研究多来自临床人群且结果不一致，本研究基于人群的CT数据不支持血清鸢尾素浓度与腹部肌肉量之间存在明确关系。

研究优势包括大样本、人群为基础的设计，以及采用CT同时定量脂肪组织和肌肉面积。局限性包括横断面设计无法确定因果方向、仅评估L4-L5层面可能无法完全代表全身脂肪和肌肉分布、未评估肌肉功能、单次测量鸢尾素、仅纳入日本男性限制外推性，以及不同ELISA试剂盒的测量异质性。

研究结论：在日本男性一般人群中，血清鸢尾素浓度与SAT和VAT面积均呈负相关，与腹部总肌肉面积未见一致关联。这些发现提示循环鸢尾素与腹部肥胖之间存在横断面关联。