《Scientific Reports》:Family history of low back pain is associated with low back pain, lower quality of life, and lumbar MRI findings
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下腰痛(LBP)家族史与临床结局及腰椎退变性磁共振成像(MRI)表现的关联仍不确定。本横断面二次分析使用811名柏林背部研究参与者的数据。采用Logistic回归和线性回归检验其与自我报告LBP家族史的关联,并校正年龄、性别、体重指数(BMI)、吸烟和饮酒。无
下腰痛(LBP)家族史与临床结局及腰椎退变性磁共振成像(MRI)表现的关联仍不确定。本横断面二次分析使用811名柏林背部研究参与者的数据。采用Logistic回归和线性回归检验其与自我报告LBP家族史的关联,并校正年龄、性别、体重指数(BMI)、吸烟和饮酒。无家族史者LBP患病率为57.9%,有家族史者为72.6%(校正比值比[OR] 1.91,95%置信区间[CI] 1.42, 2.57,p < 0.001)。家族史与较低的36项简式健康调查(SF-36)总体评分(8个领域的未加权均值;非标准化回归系数[B] ?3.52,95%CI ?5.79, ?1.25,p = 0.002)、较高的累积椎间盘退变(IDD)评分(量表范围5–25;B 0.53,95%CI 0.13, 0.93,p = 0.009)及较高的累积小关节退变(FJD)评分(量表范围5–20;B 0.41,95%CI 0.15, 0.68,p = 0.003)相关。在63项次要比较中,19项仍低于5%错误发现率(FDR)阈值,包括上述三项关联。在LBP参与者中,未观察到与平均疼痛强度或Roland–Morris残疾问卷(RMDQ)评分的明确关联。报告有家族史与较高的LBP发生几率、较低生活质量及轻度更高的IDD和FJD相关。
下腰痛(LBP)全球患病率高,是致残的重要原因;急性LBP可转为慢性,慢性者可导致躯体功能、心理健康和医疗成本问题。LBP病因复杂,遗传因素被认为重要。既往研究显示有LBP家族史者LBP风险更高:Livshits et al.在女性双生子交叉设计中观察到LBP一致性升高,Masiero et al.在青少年观察性研究中发现阳性家族史与LBP患病强关联。但家族史与LBP特征及健康指标的关系研究不足。腰椎MRI用于LBP评估,椎间盘退变(IDD)、小关节退变(FJD)、Modic改变(MCs)等结构异常可能为疼痛来源;家族史与这些腰椎退变MRI表现的关系研究不充分,且遗传或家族史对IDD的作用提示IDD可能是遗传影响LBP的通路。因此,研究人员检验家族性LBP背景与LBP强度、残疾、生活质量及结构退变的关联,假设:家族史与LBP患病几率更高相关;有家族史者临床健康指标更差;家族史与IDD、FJD、MCs、滑脱等MRI退变正相关。
研究人员开展柏林背部研究(FOR5177)的横断面二次分析,纳入811名欧洲血统18–64岁成人,招募时间为2021年12月至2024年7月,为志愿者便利样本。排除MRI不可用、家族史不清、关键协变量BMI缺失、其他背痛或疼痛分类不明者。通过问卷和临床骨科评估分为无背痛与LBP组,LBP组合并慢性与间歇性LBP;采用数字评定量表(NRS)、RMDQ和SF-36评估疼痛强度、残疾与生活质量。家族史由临床访谈中一位医生收集父母和同胞病史,第二医生复核;至少一位父母或同胞明确有LBP判为阳性,不明确者排除12例;并按家族史来源、患病人数及亲属是否因LBP手术分层。3.0 T腰椎MRI由两名盲法医师评估IDD(Pfirrmann分类)、FJD(Fujiwara分级)、MCs和滑脱,计算L1/L2至L5/S1累积评分,并以Cohen’s κ评价一致性。统计采用多变量Logistic和线性回归,校正年龄、性别、BMI、吸烟、饮酒;每个家族史暴露单独建模,以无家族史为参照;IDD/FJD作为连续评分,异方差用HC3稳健标准误,非参数自助法(bootstrap)作敏感性分析,Benjamini–Hochberg法以5% FDR处理63项次要比较。研究显示家族史与LBP患病、较低生活质量及轻度更高的IDD和FJD相关,但与疼痛强度、残疾、MCs和滑脱无明确关联;其意义在于将家族聚集证据扩展至成人临床与影像结局,提示临床询问家族史可提供背景,但不能据此预测或进行影像监测及治疗选择。
关键技术方法(≤250字):采用柏林背部研究(FOR5177)横断面二次分析,样本为2021年12月至2024年7月公开招募的欧洲血统18–64岁成人志愿者便利样本;结合问卷、骨科临床评估及家族史访谈复核;行3.0 T腰椎MRI,由两名盲法医师按Pfirrmann、Fujiwara等评估IDD、FJD、MCs和滑脱并计算累积评分;采用多变量Logistic和线性回归校正年龄、性别、BMI、吸烟、饮酒,辅以HC3稳健标准误、bootstrap及Benjamini–Hochberg FDR。
研究样本与人群特征:最终分析811名参与者,女458名(56.5%)、男353名(43.5%),平均年龄42.3岁(标准差[SD] 11.9);419名(51.7%)报告LBP家族史,392名(48.3%)无。标准化均数差(SMDs)绝对值0.005–0.123,性别差异最大。
家族史与LBP患病:回归分析显示,有家族史者LBP患病率72.6%,无家族史者57.9%,校正OR 1.91(95%CI 1.42, 2.57,p < 0.001)。父系、母系、同胞史分别与LBP患病相关(OR 2.30、1.83、2.90);母系与父系直接比较无明确差异(OR 0.77,95%CI 0.47, 1.26,p = 0.297);无亲属手术史者OR 1.91;多个患病亲属者OR 3.40(95%CI 2.00, 5.79,p < 0.001)。
家族史与疼痛强度、残疾及生活质量:在LBP参与者中,家族史与平均疼痛强度(B ?0.09,95%CI ?0.40, 0.23,p = 0.590)及RMDQ评分(B ?0.48,95%CI ?1.18, 0.22,p = 0.181)无明确关联;父系史与较低RMDQ仅名义相关(B ?0.86,95%CI ?1.65, ?0.07,p = 0.033,q = 0.089),未解释为保护性关联。全样本中,有家族史者SF-36总体评分较低(B ?3.52,95%CI ?5.79, ?1.25,p = 0.002),同胞史者(B ?7.54)及多个患病亲属者(B ?7.28)更明显。
家族史与腰椎退变性MRI表现:有家族史与较高累积IDD评分(B 0.53,95%CI 0.13, 0.93,p = 0.009)及FJD评分(B 0.41,95%CI 0.15, 0.68,p = 0.003)相关;与MCs(OR 1.15,95%CI 0.84, 1.58,p = 0.378)及滑脱(OR 0.92,95%CI 0.41, 2.05,p = 0.842)无明确关联。残差偏度IDD为0.40、FJD为0.88,异方差检验支持HC3推断,bootstrap 95%CI与HC3结果一致。
亚组与多重比较:仅26名参与者报告亲属因LBP手术;该亚组LBP 19名(73.1%)、MCs 12名(46.2%)、滑脱0名;IDD均值12.1(SD 2.8,范围5–17),FJD均值8.6(SD 2.8,范围5–14.5);其IDD相对无家族史者B 2.00(95%CI 1.08, 2.93,p < 0.001,q < 0.001),FJD估计不精确(B 0.83,95%CI ?0.31, 1.98,p = 0.151),被视为不稳定和探索性。多个患病亲属者IDD(B 0.92,95%CI 0.29, 1.55,p = 0.004)和FJD(B 0.76,95%CI 0.30, 1.22,p = 0.001)较高。63项可估计次要比较中19项低于5%FDR阈值。
讨论部分总结:家族史较常见,既往报告患病率超过30%。主要发现为:家族史与LBP患病较高相关,尤其多个患病亲属;与家族聚集证据一致,但不能区分遗传易感、共享环境暴露及家庭症状识别或报告模式。多亲属点估计大于单亲属,但受家庭大小和亲属年龄影响,不能证明生物学剂量反应;父系、母系和同胞史均有关联,母系与父系直接比较无差异。第二假设仅部分支持:家族史与较低SF-36相关,但NRS和RMDQ无明确关联;SF-36覆盖躯体、心理和社会功能且分析全队列,疼痛和残疾分析仅限LBP者,家族史者LBP患病较高可能部分解释生活质量差异,合并间歇与慢性LBP及平均症状负担较轻也可能掩盖关联。第三假设部分支持:IDD和FJD同时出现生物学上合理,但校正差异较小,且退变常见于无症状者,不能说明这些结构差异解释家族史与LBP的关联;MCs和滑脱无明确关联,滑脱仅27例,MCs类型合并可能掩盖型别关联。亲属手术亚组IDD差异较大,但FJD不精确且仅26例、手术指征未核实,应视为探索性。总体而言,询问父母和同胞LBP可为临床病史及家族易感性讨论提供背景,但未建立增量预测价值,也不支持据此进行影像监测或治疗选择;临床沟通应承认家族聚集而避免决定论。未来需标准化家族史的前瞻性研究,记录亲属年龄、症状时长、残疾、核实手术指征、家庭大小和环境暴露,结合遗传、职业负荷、体力活动和心理健康,重复临床与影像评估,并在较大样本中预定义比较、节段分析及外部验证。局限包括:横断面设计不能推断时序或因果;志愿者便利样本、欧洲血统及较健康入选限制外推;家族史为自报且未标准化核实,存在回忆偏倚和错分;亲属数量和年龄未知,职业负荷、体力活动、教育、社会经济、心理痛苦、共病和医疗利用等混杂未测;SF-36总体评分与标准成分的可比性及临床重要性不确定;累积评分压缩节段信息并假设等级等距;合并LBP限制表型解释;多重比较、重叠分类和小亚组增加不确定性。
研究结论(翻译):本研究表明,LBP家族史与较高的现患LBP校正发生几率、较低生活质量以及轻度更高的累积IDD和FJD评分相关。需进一步开展纵向研究,以阐明这些观察到的关联背后潜在的生物学、环境和报告因素。