体重调整腰围指数（Weight-Adjusted-Waist Index, WWI）累积暴露与脑健康的关系：一项基于人群随访16年的纵向队列研究

《CNS Neuroscience & Therapeutics》：Association of Weight-Adjusted-Waist Index With Brain Health: A 16-Year Population-Based Longitudinal Cohort Study

　　

背景：中心性肥胖与脑结构完整性的长期关联尚不清楚。本研究旨在探讨累积体重调整腰围指数（Weight-Adjusted-Waist Index, WWI）暴露与多模态神经影像学脑健康标志物之间的纵向关联。方法：这项前瞻性社区队列研究纳入开滦影像研究（META-KLS Study）935名受试者。累积WWI计算为MRI检查前12年间的时间加权平均WWI。神经影像学结局包括区域灰质体积、白质高信号（White Matter Hyperintensity, WMH）体积及弥散张量成像（Diffusion Tensor Imaging, DTI）指标[各向异性分数（Fractional Anisotropy, FA）和平均扩散率（Mean Diffusivity, MD）]。采用广义线性模型、限制性立方样条（Restricted Cubic Spline, RCS）及中介分析。结果：升高的累积WWI与不良脑结构结局相关，尤其在女性中表现显著。女性中较高WWI与广泛WMH负荷（pFDR＝0.002）、广泛微结构崩解（pFDR＝0.023）及眶额皮质特定萎缩相关联。白质损伤呈J型剂量–反应关系，提示代谢韧性存在拐点。探索性中介分析显示，空腹血糖（Fasting Blood Glucose, FBG）、收缩压（Systolic Blood Pressure, SBP）和高敏C反应蛋白（high-sensitivity C-Reactive Protein, hs-CRP）分别解释累积WWI与WMH负荷关联的14.7%、11.3%和11.3%，SBP解释累积WWI与全脑MD关联的17.8%。结论：累积WWI可作为不良脑结构结局（尤表现为女性白质损伤和萎缩）的潜在预测因子。早期监测WWI为针对代谢干预以保护脑结构完整性提供了重要窗口期。

论文解读：《Association of Weight-Adjusted-Waist Index With Brain Health: A 16-Year Population-Based Longitudinal Cohort Study》

一、研究背景与目的

脑健康被定义为无明确神经疾病情况下维持最佳脑完整性和认知功能，可受肥胖等因素影响，其中中心性肥胖是脑健康下降及痴呆风险升高的危险因素。体质指数（Body Mass Index, BMI）无法区分脂肪与肌肉量，而体重调整腰围指数（Weight-Adjusted-Waist Index, WWI＝腰围WC(cm)/√体重(kg)）通过将WC按体重标准化，被认为可更好反映相对中心性肥胖及不良体成分（中心脂肪相对偏高、肌肉量相对偏低）。既往横断面对WWI与认知的研究提示高WWI伴认知减退，但WWI与特定脑结构标志物（尤其是累积长期暴露）的关联及性别差异尚不明确。本研究假设长期高累积WWI与不良脑结构相关，故基于开滦研究嵌套影像亚队列（Multimodality Medical Imaging Study Based on Kailuan Study, META-KLS Study），探讨累积WWI与多模态MRI脑结构标志物的关联、性别特异性脆弱性以及代谢炎症因子的中介作用。

二、主要技术方法概述

研究人员采用开滦研究（Kailuan Study，中国唐山，2006年始建）嵌套META-KLS神经影像亚队列（2020年起招募），最终分析样本935人（排除缺失累积WWI或MRI质量不合格者）。WWI于2006–2018年五次隔年体检计算，累积WWI为时间加权平均（梯形法）。2020–2022年行3.0T MRI获取3D-T1（脑实质、灰质、海马及基于AAL 90图谱区城灰质体积、颅内总体积Total Intracranial Volume, TIV校正）、3D-FLAIR（总的及脑室周围/深部白质高信号White Matter Hyperintensity, WMH体积，经TIV标准化）、DTI（各向异性分数Fractional Anisotropy, FA及平均扩散率Mean Diffusivity, MD，基于JHU图谱提取48条白质纤维束）。协变量含人口学、生活方式、收缩压Systolic Blood Pressure, SBP、空腹血糖Fasting Blood Glucose, FBG、血脂、高敏C反应蛋白high-sensitivity C-Reactive Protein, hs-CRP等。统计分析采用广义线性模型（最低三分位WWI为参照，Model 1校正年龄、性别；Model 2全模型追加教育、吸烟饮酒、体力活动、SBP、糖尿病史、血脂、高血压史），按性别与MRI时年龄（＜60岁／≥60岁）分层，限制性立方样条Restricted Cubic Spline, RCS（三节点）检验非线性，Benjamini–Hochberg错误发现率False Discovery Rate, FDR校正多重比较，mediation包做探索性中介分析（FBG、SBP、hs-CRP为候选中介变量），并做多项敏感性分析（额外校正BMI、剔除高血压/糖尿病/心血管病史者）。

三、研究结果

3.1 参与者基线特征

按累积WWI三分位分组，高WWI组年龄偏大、男性占比高、教育程度偏低，且伴更高SBP、甘油三酯、FBG及高血压患病率，符合中心性肥胖相关的不良代谢特征。

3.2 累积WWI与神经影像学标志物的关联

全人群完全校正Model 2经FDR校正显示，最高vs最低WWI三分位者脑实质体积（β＝?0.794, p_FDR＝0.003）和白质体积（β＝?0.556, p_FDR＝0.001）更小，脑脊液Cerebrospinal Fluid, CSF体积更大（β＝0.757, p_FDR＝0.004）；总WMH（β＝0.230, p_FDR＝0.001）、脑室周围WMH（β＝0.104, p_FDR＜0.001）及深部WMH（β＝0.126, p_FDR＝0.005）负荷更高；全脑MD升高（β＝0.257, p_FDR＜0.001）。灰质总体积、海马体积及全脑FA无显著关联。敏感性分析额外校正BMI后脑体积指标关联减弱，白质损伤指标方向仍一致但FDR校正后未达显著。

3.3 按性别与年龄分层的亚组分析

性别分层发现上述不良关联主要见于女性：女性最高vs最低WWI三分位者脑实质体积(p_FDR＝0.005)和白质体积(p_FDR＝0.007)减小、CSF增大(p_FDR＝0.005)，总/脑室周围/深部WMH均升高(all p_FDR≤0.003)，全脑MD升高(p_FDR＝0.023)；男性对应关联未通过FDR校正。全脑MD存在显著性别交互(p for interaction＝0.011)。按MRI时年龄分层，中年(<60岁)组关联更明显，老年(≥60岁)组衰减。

3.4 剂量–反应关系

女性中RCS显示累积WWI与总WMH(p for non-linearity＝0.001)、脑室周围WMH(p＝0.003)、深部WMH(p＝0.002)呈J型非线性关系，WWI超约9.78–9.80 cm/√kg后WMH负荷陡升；白质体积随WWI升高非线性加速减少(p＝0.009)；灰质体积等呈近似线性趋势。

3.5 区域性脑宏观及微结构关联

仅女性达FDR校正：累积WWI与右侧/左侧眶额皮质（额上回眶部、额中回眶部、额内侧眶部）及左侧楔前叶灰质体积负相关；WMH负荷在全脑各叶（额、颞、枕、顶、边缘叶及皮层下区）升高，以额叶最强；DTI示多处投射/联合/边缘系统纤维束MD升高，提示广泛白质微结构崩解。男性未见显著区域关联。

3.6 探索性统计中介分析（女性）

FBG、SBP和hs-CRP分别介导累积WWI与总WMH关联之14.7%(p＝0.018)、11.3%(p＝0.018)、11.3%(p＝0.012)；SBP介导累积WWI与全脑MD关联之17.8%(p＜0.001)，hs-CRP占5.9%，FBG无显著中介。

四、讨论总结与结论翻译

研究人员指出，长期累积WWI暴露是中晚年不良脑结构（尤其女性广泛WMH、白质微结构崩解及额叶眶部灰质萎缩）的潜在标志；中年关联更强支持"中年肥胖"假说；绝经后雌激素撤退致内脏脂肪蓄积及炎症易感性增加或解释女性白质脆弱性；J型曲线提示存在代谢/炎症韧性临界点（≈9.8 cm/√kg）；中介分析提示血糖、血压及系统性炎症部分解释中心性肥胖致脑小血管病变路径。WWI作为简易、低成本人体测量指标，可用于中年（尤其围绝经期女性）脑健康风险筛查及早期代谢干预靶点。

原文结论部分翻译：

综上，本研究表明累积WWI可作为脑结构完整性的显著指标，水平升高尤其与女性白质损伤及萎缩等不良脑结构结局潜在相关。探索性中介分析提示糖代谢、血流动力学及炎症因素可部分解释上述关联。这些发现支持在中年监测长期中心性肥胖相关人体测量特征，作为维护脑健康广泛策略的一部分。

（发表于《CNS Neuroscience & Therapeutics》）