《The Journal of nutrition, health and aging》:Probable respiratory sarcopenia trajectories and the risk of incident chronic diseases: findings from the china health and retirement longitudinal study
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背景:随着人口老龄化加速,中老年人群多种慢性病共存已成为重大公共卫生问题。呼吸性肌少症(respiratory sarcopenia, RS)反映全身骨骼肌与呼吸肌功能的双重损害,但其纵向轨迹与多系统慢性病关联的流行病学证据有限。本研究旨在系统评估可能呼吸性肌
背景:随着人口老龄化加速,中老年人群多种慢性病共存已成为重大公共卫生问题。呼吸性肌少症(respiratory sarcopenia, RS)反映全身骨骼肌与呼吸肌功能的双重损害,但其纵向轨迹与多系统慢性病关联的流行病学证据有限。本研究旨在系统评估可能呼吸性肌少症(probable RS)这一流行病学替代表型的纵向轨迹与新发多种慢性疾病风险的关联。方法:基于中国健康与养老追踪调查(China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS)队列,纳入4784名有随访资料的中老年受试者。采用峰值呼气流速(peak expiratory flow rate, PEFR)与四肢骨骼肌量(appendicular skeletal muscle mass, ASM)定义probable RS。应用群组轨迹模型(Group-Based Trajectory Modeling, GBTM)识别PEFR与ASM联合纵向轨迹,随后采用多变量Cox比例风险回归模型(Cox proportional hazards regression models)评估各轨迹组与新发慢性病的关联,并使用Benjamini-Hochberg错误发现率(False Discovery Rate, FDR)方法进行多重比较校正。结果:GBTM识别出三种稳定纵向轨迹组——双重高/正常轨迹组(29.8%)、单一受损轨迹组(47.6%)及双重低轨迹组(22.6%)。多变量Cox回归分析经FDR校正后显示,与双重高/正常轨迹组相比,PEFR与ASM持续双低的双重低轨迹组随访期间新发关节炎(HR = 1.95, 95% CI: 1.54–2.47)、哮喘(HR = 4.31, 95% CI: 2.11–8.81)、慢性肺病(HR = 2.27, 95% CI: 1.63–3.17)及高血压(HR = 1.56, 95% CI: 1.21–2.00)的风险均显著升高(所有FDR-P < 0.05)。敏感性分析进一步证实PEFR与ASM共同降低对新发疾病风险存在协同放大效应。结论:骨骼肌量与呼吸功能双重纵向下降与中老年人群特定慢性病发病风险增加存在前瞻性关联。该替代表型轨迹有望作为多重慢病风险分层的潜在表型标志物。未来需开展以社区为基础的前瞻性干预试验,明确针对性改善呼吸及骨骼肌功能是否能有效预防慢性病发生。
论文解读:可能呼吸性肌少症(Probable Respiratory Sarcopenia)纵向轨迹与新发慢性疾病风险的关联研究——基于CHARLS队列的分析
该研究由Jianhua Liang、Mengqing Yang、Siyun Tan、Ronggeng Li、Lijing Xu、Zexian Shi、Youwei Zhou、Junyang Liao及Jieyun Xie完成,单位为中国广州中医药大学东莞医院(东莞市中医院),论文发表于《The Journal of Nutrition, Health & Aging》。
一、研究背景与立项依据
全球人口老龄化背景下,老年人罹患两种及以上慢性病(multimorbidity)的比例接近半数且随龄递增,显著增加医疗负担并导致失能风险上升。肌少症(sarcopenia)是增龄性骨骼肌量丢失伴肌力及功能减退的退行性病变。呼吸性肌少症(respiratory sarcopenia, RS)系肌少症涉及呼吸系统的特殊表现,日本呼吸性肌少症工作组(Japanese Working Group on Respiratory Sarcopenia, JWGRS)提出其诊断需结合系统性肌少症与呼吸肌量/力/功能下降。但大型队列中常缺如直接呼吸肌测查(如最大吸气压MIP、最大呼气压MEP)及双能X线吸收法(Dual-energy X-ray Absorptiometry, DXA)测肌量数据,既往流行病学研究多以峰值呼气流速(Peak Expiratory Flow Rate, PEFR)<预测值80%联合低四肢骨骼肌量(appendicular skeletal muscle mass, asm)定义"可能呼吸性肌少症(probable rs)"作替代表型。现有probable>预测值80%联合低四肢骨骼肌量(appendicular>
二、主要关键技术方法概述
研究人员基于中国健康与养老追踪调查(China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS)全国代表性队列初筛17708人,排除缺失probable RS组分指标(2011/2013/2015年)、协变量缺失、年龄<45岁及极端体重指数(Body Mass Index, BMI <16.29或>33.41 kg/m2)者后最终纳入4784人。Probable RS以最高次记录PEFR推算%预测值(男、女分别按年龄及身高校正的预测方程,<80%为低呼吸功能)联合体质估算ASM(公式:ASM = 0.193×体重+0.107×身高?4.157×性别?0.037×年龄?2.631,男性=1女性=2;再除身高2得ASM指数,男性<7.0 kg/m2、女性<5.4 kg/m2为低肌量)定义。采用R语言lcmm包进行群组轨迹模型(Group-Based Trajectory Modeling, GBTM)分别拟合PEFR及ASM 2011–2015年轨迹并确定最优分类(依据贝叶斯信息准则Bayesian Information Criterion/BIC、赤池信息准则Akaike Information Criterion/AIC、平均后验概率Average Posterior Probability/AvePP>0.70、各类占比>5%、正确分类几率Odds of Correct Classification/OCC>5),交叉分类合并为三类临床可解释轨迹组。新发慢病依据自我报告医生诊断的11种非传染性慢病判定。采用多变量Cox比例风险回归(Cox Proportional Hazards Regression)计算风险比(Hazard Ratio, HR)及95%置信区间(Confidence Interval, CI),依次构建未调整、调整年龄/性别/BMI及全调整模型(另加吸烟状况及量、饮酒、教育、退休、婚姻、低密度脂蛋白Low-Density Lipoprotein/LDL、C反应蛋白C-Reactive Protein/CRP、睡眠时长、肌酐、腰围),并用Benjamini-Hochberg法控制错误发现率(False Discovery Rate, FDR)。行亚组分析及将单一受损组拆分为孤立低PEFR与孤立低ASM组的敏感性分析,另截断随访终点至2018年作稳健性验证。
三、研究结果
3.1 研究人群基线特征(Baseline characteristics of the study population)
按2011年横断面probable RS状态分组比较,probable RS组(n=373)较非probable RS组年龄更大、更低教育程度占比高、未婚/离异/丧偶比例高、BMI及腰围更低、现吸烟率高,PEFR及LDL更低,基线慢性肺病、哮喘及记忆相关疾病患病率更高,高血压及血脂异常率反而更低(P<0.05),余无显著差异。
3.2 ASM与PEFR双重轨迹特征(Dual-trajectory characteristics of ASM and PEFR)
GBTM独立拟合显示PEFR最优为两类——高PEFR轨迹组(58.9%,基线较高且平稳)及低PEFR轨迹组(41.1%,基线偏低伴下降趋势);ASM最优为三类——高ASM(30.1%)、中ASM(47.9%)、低ASM(22.0%),均呈缓慢下降。交叉六组合并后得最终三组:双重高/正常组(Dual High/Normal,n=1424,29.8%,含高ASM+高PEFR及中ASM+高PEFR);单一受损组(Single Impairment,n=2278,47.6%,含孤立低PEFR或孤立低ASM的中间组合);双重低组(Dual Low,n=1082,22.6%,低ASM+低PEFR)。双重低组probable RS现患率达58.7%–60.8%。
3.3 双重轨迹分组的人群基线特征(Baseline characteristics of the dual trajectories of ASM and PEFR)
双重低组相较双重高/正常组年龄更大(62.39 vs 57.33岁)、更低学历占比高、未婚/离异/丧偶多、现吸烟率及日吸烟量最高、BMI(20.06 vs 25.27 kg/m2)及腰围最低;基线代谢性慢病(高血压、血脂异常、糖尿病)患病率最低,但慢性肺病(13.0% vs 3.9%)、哮喘(6.9% vs 1.6%)、消化病及关节炎患病率更高(均P<0.05)。
3.4 ASM与PEFR双重轨迹与各慢性病的Cox回归分析(Cox regression analysis of dual trajectories of ASM and PEFR with multiple chronic diseases)
全调整模型(Model 3)经FDR校正显示:与双重高/正常组比,单一受损组新发关节炎(HR=1.55, 95%CI:1.22–1.96)、哮喘(HR=2.58, 95%CI:1.63–4.09)、慢性肺病(HR=1.65, 95%CI:1.30–2.09)风险显著升高;双重低组新发关节炎(HR=1.95, 95%CI:1.54–2.47)、哮喘(HR=4.31, 95%CI:2.11–8.81)、慢性肺病(HR=2.27, 95%CI:1.63–3.17)及高血压(HR=1.56, 95%CI:1.21–2.00)风险均显著升高(所有FDR-P<0.05),其余慢病未见稳定显著关联。
3.5 亚组分析(Subgroup analysis)
双重低及单一受损轨迹组所致新发疾病风险增高在大多数人口学及生活方式亚组中保持一致,多数亚组变量与轨迹分类无显著交互作用(P for interaction>0.05),提示呼吸性肌少症对上述四病种的不利影响不依赖传统危险因素。
3.6 敏感性分析(Sensitivity analysis)
将随访终点提前至2018年排除COVID-19潜在干扰后,双重低组仍显著关联哮喘(HR=3.45)、慢性肺病(HR=2.42)、关节炎(HR=1.90)及高血压(HR=1.56)(FDR-P<0.05)。将单一受损组拆为孤立低PEFR与孤立低ASM组后显示,虽单系统损害效应各异(呼吸系统疾病风险主要由孤立低PEFR驱动),但双重低组疾病风险始终最高,低肺功能与低肌量共存时上述疾病风险呈协同放大(关节炎HR=2.03、哮喘HR=3.52、慢性肺病HR=2.12、高血压HR=1.34,均P<0.05)。
四、讨论总结及结论翻译
讨论指出,probable RS双重低轨迹不仅反映局部气道功能异常,更代表伴随全身肌肉流失、慢性炎症、营养不良及生理储备降低的系统性脆弱表型(systemic vulnerability phenotype),其通过增龄相关慢性低度炎症、氧化应激、胰岛素抵抗及内分泌代谢失调等共同病理机制参与呼吸系统及非呼吸系统(高血压、关节炎)慢病的发生发展,且双向关系可能存在——慢病促进肌少而RS所代表的生理储备不足又削弱抗病韧性。局限性包括缺乏直接呼吸肌压力及DXA肌量测定致仅为流行病替代表型、人体测量估算ASM含体重致与BMI的结构关联无法完全消弭、慢病靠自报存回忆偏倚、残存混杂未能完全排除及观察性设计不能推定因果,分类合并带一定主观性需外部验证。 strengths含全国代表性大样本、GBTM刻画动态变化强化时序推断、严格FDR校正及多重敏感性分析增强稳健性。未来需社区干预试验验证改善呼吸及骨骼肌功能能否降慢病风险。
结论(原文翻译):
本研究表明,在中老年人群中,以持续低PEFR合并低ASM为特征的可能是呼吸性肌少症替代表型之双重低纵向轨迹,与新发哮喘、慢性肺病、关节炎及高血压等多种慢性病风险增加存在前瞻性关联。这些发现提示该流行病学替代表型的纵向轨迹模式可能反映伴随呼吸及骨骼肌功能持续性下降的系统性生理脆弱状态,并可作为识别多重慢病高危人群的潜在功能表型。鉴于本研究观察性性质及残存混杂与反向因果的可能影响,当前结果主要为机制探索和假设生成提供流行病学依据。未来仍需针对社区人群开展设计良好的前瞻性干预研究,进一步明确改善呼吸及骨骼肌功能是否伴随慢性病风险降低。