《Clinics》:Association between lipid accumulation product and the prevalence of peripheral artery disease: A cross-sectional study based on NHANES 1999?2004
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背景:本研究旨在利用美国国家健康与营养调查(NHANES)的国家代表性数据,评估脂质蓄积产物(LAP)与美国成年人外周动脉疾病(PAD)患病率之间的关联。
方法:研究使用了1999年至2004年间进行的NHANES数据。采用调查加权逻辑回归模型检验对数转换后的
背景:本研究旨在利用美国国家健康与营养调查(NHANES)的国家代表性数据,评估脂质蓄积产物(LAP)与美国成年人外周动脉疾病(PAD)患病率之间的关联。
方法:研究使用了1999年至2004年间进行的NHANES数据。采用调查加权逻辑回归模型检验对数转换后的LAP(Ln-LAP)与PAD患病率之间的关联,Ln-LAP既作为连续变量也按三分位数进行分析。进行了限制性立方样条(RCS)分析以评估剂量-反应关系。还进行了预设的亚组分析以及使用随机森林(RF)和轻量梯度提升机(LightGBM)模型的探索性机器学习分析。
结果:在5,202名参与者中,有287人患有PAD。研究结果表明,Ln-LAP与PAD患病率之间存在显著的正向关联。在调整潜在混杂因素后,Ln-LAP每增加一个单位,PAD患病几率增加36%(OR = 1.36, 95% CI 1.18–1.58)。值得注意的是,这种关联在特定亚组中尤为显著,包括女性、估算肾小球滤过率(eGFR)低于60 mL/min/1.73 m2的个体以及高中及以上学历者。在探索性机器学习分析中,Ln-LAP在PAD分类中显示出相对较高的特征重要性。
结论:研究结果表明LAP水平与PAD患病率之间存在显著的正向关联。这种关联近似线性,并且在特定亚组中可能更为显著。鉴于研究的横断面设计,无法进行因果推断。
研究背景
外周动脉疾病(PAD)是一种慢性动脉粥样硬化性血管疾病,最常累及下肢动脉。患者可能出现间歇性跛行、下肢疼痛、运动耐量下降,严重时可导致溃疡、组织坏死、慢性肢体威胁性缺血甚至截肢。此外,PAD被视为全身性动脉粥样硬化的临床表现,与冠心病、卒中和全因死亡风险增加密切相关。随着人口老龄化和糖尿病、高血压、吸烟、血脂异常及肥胖负担的增加,PAD已成为日益重要的公共卫生问题。然而,当前的PAD风险评估主要依赖传统危险因素,如年龄、吸烟、糖尿病、高血压、血脂异常和既往心血管疾病。这些传统因素可能不足以全面反映个体的代谢和血管损伤特征。因此,识别能够反映代谢异常的简便易得指标,有助于优化风险分层并增进对PAD相关心脏代谢风险谱的理解。
脂质蓄积产物(LAP)是一个由腰围和甘油三酯浓度计算得出的性别特异性复合指数,最初由Kahn提出,作为中心性脂质蓄积及相关心脏代谢风险的标志物。与主要反映总体肥胖的身体质量指数(BMI)相比,LAP整合了腹部肥胖和脂质代谢信息,可能更好地反映内脏脂肪蓄积及其相关的代谢紊乱。从生物学角度看,中心性肥胖和甘油三酯升高可能通过促进胰岛素抵抗、慢性低度炎症、氧化应激和内皮功能障碍而加剧动脉粥样硬化,而这些机制同样是PAD发生发展的核心环节。然而,关于LAP与PAD患病率关系的流行病学证据仍然有限,特别是在具有全国代表性且充分调整了人口学特征、生活方式因素和心脏代谢状况的人群中。
因此,本研究利用NHANES 1999-2004的数据,旨在评估40岁及以上、具备踝臂指数(ABI)测量数据的美国成年人中LAP与PAD患病率之间的关联,并进一步探讨其剂量-反应模式及在不同预设亚组中的一致性。
研究方法概述
这是一项基于NHANES 1999-2004数据的横断面研究。NHANES采用复杂的多阶段概率抽样设计,代表美国非机构化平民人口。最终纳入5,202名40岁及以上且有完整ABI数据的参与者。PAD定义为任一肢体的ABI ≤ 0.90。LAP按性别特异性公式计算:男性为[腰围(cm)-65]×甘油三酯浓度(mmol/L),女性为[腰围(cm)-58]×甘油三酯浓度(mmol/L)。由于LAP呈右偏分布,分析前进行自然对数转换得到Ln-LAP。主要统计方法包括:调查加权逻辑回归模型(将Ln-LAP作为连续变量和三分位变量分析)、限制性立方样条(RCS)分析评估剂量-反应关系、预设亚组分析及交互作用检验,以及使用随机森林(RF)和轻量梯度提升机(LightGBM)模型进行探索性机器学习分析。所有分析均纳入了NHANES的复杂抽样设计权重。
研究结果
基线特征:在5,202名参与者中,287人患有PAD。与无PAD者相比,PAD患者的年龄更大、教育水平更低、贫困收入比(PIR)更低、体力活动更少,且高血压、心血管疾病(CVD)、糖尿病、高胆固醇血症的患病率更高,eGFR更低。PAD患者的LAP和Ln-LAP中位数显著高于无PAD者。此外,PAD患者使用降脂药物、降压药物和降糖药物或胰岛素的比例也更高。
Ln-LAP与PAD的关联:逻辑回归分析一致显示Ln-LAP与PAD患病风险呈显著正相关。在未调整模型中,OR=1.53(95% CI 1.35-1.74);调整年龄、性别和种族后,OR=1.63(95% CI 1.41-1.88);在完全调整模型中,OR=1.36(95% CI 1.18-1.58)。按Ln-LAP三分位分析,最高三分位组的PAD患病风险显著高于最低组(OR=1.51, 95% CI 1.11-2.05),且趋势检验显著(p-trend<0.001)。
敏感性分析:在进一步调整高胆固醇血症、降压药使用、降糖药或胰岛素使用以及膳食补充剂使用后,Ln-LAP与PAD的关联基本保持不变(OR=1.35, 95% CI 1.15-1.58)。当用脂质相关膳食补充剂替代任何膳食补充剂时,结果类似(OR=1.34, 95% CI 1.14-1.59)。这表明观察到的关联并未被药物治疗背景、高胆固醇血症或膳食补充剂使用所解释。
限制性立方样条分析:RCS分析显示Ln-LAP与PAD患病率之间存在清晰的线性关系(整体关联P=0.016,非线性P=0.766),表明脂质蓄积相关的代谢异常与PAD负担呈持续线性关联。
亚组分析:亚组分析显示,Ln-LAP与PAD的正向关联在多个亚组中保持一致。交互作用检验表明,这种关联在女性(交互P=0.0243)、eGFR低于60 mL/min/1.73 m2的个体(交互P=0.0379)以及高中及以上学历者(交互P=0.001)中尤为显著。
机器学习分析:RF和LightGBM模型的特征重要性图均显示,Ln-LAP在PAD分类中具有相对较高的特征重要性,这与传统回归分析的方向一致。
讨论与结论
讨论部分总结:本研究发现较高的Ln-LAP与PAD患病率呈正相关,且关联近似线性。LAP作为一个整合腰围和甘油三酯的复合代谢指标,可能比单一肥胖指标更能敏感地反映内脏脂肪蓄积和相关代谢紊乱。可能的生物学机制包括:内脏脂肪增加游离脂肪酸释放、加重胰岛素抵抗和异位脂质沉积,从而损害内皮功能;高甘油三酯血症常伴随富含甘油三酯的脂蛋白及其残粒、小而密LDL颗粒增加和HDL-C降低,促进血管炎症和斑块进展;肥胖相关的炎症和氧化应激可减少一氧化氮生物利用度,损害血管舒张功能。亚组分析显示,女性中LAP与PAD的关联更强,这可能与绝经后体脂分布和脂质代谢的不利变化有关。eGFR<60的个体中关联更强,反映了肾功能不全与脂质代谢紊乱的共同促动脉粥样硬化作用。教育水平的修饰效应可能与社会经济地位、健康行为差异有关。研究还发现PAD患者的心脏代谢合并症负担更重,提示PAD并非孤立的下肢血管疾病,而是发生在全身性心脏代谢和肾脏合并症的背景下。机器学习分析结果为Ln-LAP的预测价值提供了补充证据,但这些分析属于探索性质,不能建立临床预测模型。研究局限性包括横断面设计无法推断因果、NHANES缺乏专门针对营养保健品或功能性食品的变量、亚组分析涉及多重比较、以及机器学习模型未纳入抽样权重。
结论部分翻译:总之,在40岁及以上的美国成年人中,较高的Ln-LAP与较高的PAD患病率独立相关,且RCS分析显示这种关联近似线性。亚组分析提示,这种关联在女性、eGFR<60 mL/min/1.73 m2的参与者以及高中及以上学历者中可能更为显著。鉴于横断面研究设计,无法进行因果推断。需要开展前瞻性队列研究、机制性研究和外部验证模型,以阐明LAP在PAD风险识别和临床分层中的潜在价值。