糖尿病亚群与生活方式和痴呆发病风险的关联:来自无监督表型聚类分析的启示

《Frontiers in Endocrinology》:Associations of diabetes subgroups and lifestyle with incident dementia: insights from unsupervised phenotype clustering analysis

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年09月08日 来源:Frontiers in Endocrinology 5.7

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  背景:研究人员旨在探讨糖尿病不同亚群中痴呆风险的异质性,并检验生活方式是否能缓解该风险。方法:研究人员在健康与退休研究(Health and Retirement Study, HRS)的糖尿病患者中开展无监督聚类分析(自组织映射,self-organizin

  
背景:研究人员旨在探讨糖尿病不同亚群中痴呆风险的异质性,并检验生活方式是否能缓解该风险。方法:研究人员在健康与退休研究(Health and Retirement Study, HRS)的糖尿病患者中开展无监督聚类分析(自组织映射,self-organizing maps, SOM)。聚类变量包括糖尿病起病年龄、体重指数(body mass index, BMI)、糖化血红蛋白(hemoglobin A1c, HbA1c)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-c)、收缩压(systolic blood pressure, SBP)、估算肾小球滤过率(estimated glomerular filtration rate, eGFR)和C反应蛋白(C-reactive protein, CRP)。健康生活方式因素包括从不吸烟、低至中度饮酒以及体力活动(physical activity, PA)最高三分位。痴呆事件定义为自我报告诊断或电话认知状态访谈(Telephone Interview for Cognitive Status, TICS)评分≤6。结果:研究纳入10,705名参与者(40.2%为男性,平均年龄67.6岁)。糖尿病中识别出三个亚群:亚群1(高BMI和高CRP)、亚群2(晚发糖尿病、高血压和低eGFR)、亚群3(早发糖尿病、高HbA1c和高胆固醇)。与正常血糖相比,糖尿病亚群3的痴呆风险显著更高(风险比[hazard ratio, HR] 1.43,95%置信区间[confidence interval, CI] 1.15-1.77),其余亚群无显著增加。然而,采取有利生活方式与正常血糖者(HR 0.70,95% CI 0.57-0.87)、糖尿病前期者(HR 0.67,95% CI 0.50-0.90)和糖尿病亚群1者(HR 0.33,95% CI 0.14-0.79)的痴呆风险降低相关。结论:糖尿病相关痴呆风险具有异质性,生活方式的获益可能因糖尿病亚群不同而异。
研究背景方面,既往研究已阐明将糖尿病分为不同亚群有助于制定心血管病和慢性肾病等并发症的个体化防治策略,但这种范式是否适用于认知障碍等其他并发症仍不确定。糖尿病与痴呆风险约增加一倍相关,目前尚无药物可治愈痴呆,因此识别可改变危险因素以延迟或预防糖尿病患者痴呆发病十分重要。生活方式因素日益被认为是痴呆预防的潜在靶点,但不同糖尿病亚群的痴呆风险是否不同、健康生活方式能在多大程度上缓解这些亚群痴呆风险仍不清楚。为此,研究人员利用美国社区-dwelling、51岁及以上人群的HRS队列数据,开展糖尿病亚群识别、痴呆风险评价及生活方式影响分析。
该论文发表于《Frontiers in Endocrinology》。
主要关键技术方法概括如下:研究人员合并HRS中2006年与2008年接受强化面对面(enhanced face-to-face, EFTF)访谈且有生物标志物数据的受试者作为基线;基于HbA1c、疾病史和用药定义正常血糖、糖尿病前期和糖尿病;采用SOM无监督神经网络对糖尿病患者按年龄起病、BMI、HbA1c、TC、HDL-c、SBP、eGFR、log(CRP)进行聚类,并以基于模型聚类和NbClust一致性方法验证簇数;以自我报告诊断或TICS评分≤6定义痴呆;用Kaplan-Meier曲线和Cox比例风险模型估计风险比(HR),并做竞争风险、排除前三年事件、逆概率删失加权、加调抑郁与APOE-4及基线TICS、Firth惩罚似然等敏感性分析。
3 结果
3.1 糖尿病亚群参与者特征:研究人员对2292名糖尿病患者做SOM分析,经模型聚类和NbClust均支持三簇最优,识别出亚群1(高BMI和高CRP,占39.2%)、亚群2(晚发糖尿病、高血压、低eGFR,占31.9%)、亚群3(早发糖尿病、高HbA1c、高TC,占28.9%)。
3.2 血糖状态与糖尿病亚群和痴呆发病的关联:在10,705名排除基线痴呆者中,中位随访10.7年发生1429例痴呆。未调整时亚群2发病率最高(27.73/1000人年)。多变量模型1调整人口学及合并症后,仅亚群3风险显著升高(HR 1.45,95% CI 1.17-1.80);模型2再加生活方式因素后亚群3仍为HR 1.43(95% CI 1.15-1.77),亚群1、亚群2与正常血糖无显著差异。
3.3 按血糖状态和糖尿病亚群分层的生活方式与痴呆关联:有利生活方式(评分2-3分)在亚群1中占比仅18.9%。与不利生活方式(0分)比,有利生活方式使正常血糖者HR 0.70、糖尿病前期者HR 0.67、糖尿病亚群1者HR 0.33显著下降;每提升一档生活方式类别,正常血糖HR 0.84、糖尿病前期HR 0.82、亚群1 HR 0.71均显著;但亚群2(HR 0.94)和亚群3(HR 0.86)无统计学显著下降。
3.4 敏感性分析:把死亡作竞争风险、排除前3年痴呆事件、逆概率删失加权、追加抑郁/APOE-4/基线TICS、Firth惩罚Cox等情形下,亚群风险与生活方式关联方向基本不变。
讨论部分总结:研究人员指出,SOM识别出的三糖尿病亚群具有不同风险-获益谱。亚群1虽痴呆风险不高于正常血糖,但健康生活方式可显著降低其痴呆风险,机制可能与降BMI、减轻慢性系统炎症有关。亚群3痴呆风险显著升高,但有利生活方式关联未达显著,仍需在降糖、调脂及血管危险因子药物管理之外研究生活方式作用。糖尿病前期相较正常血糖无更高痴呆风险,与部分英国队列一致,方法学差异可解释既往争议。研究优势为全国代表性长随访队列与先进无监督方法;局限为仅用HbA1c定血糖、生活方式仅基线评估、缺饮食睡眠等、观察性残留混杂与反向因果可能、TICS为筛查非诊断金标准、白人社区人群外推受限。
5 结论(翻译):利用SOM聚类分析,研究人员识别出具有不同临床特征、与痴呆风险关联不同、健康生活方式效应不同的三个糖尿病亚群。该发现为在特定糖尿病亚群中减轻痴呆负担提供见解,并有助于制定靶向生活方式干预以预防异质特征患者痴呆。
关键词贯穿全文的核心为糖尿病亚群(diabetes subgroups)、无监督表型聚类(unsupervised phenotype clustering)、健康生活方式(healthy lifestyle)、痴呆发病(incident dementia)、血糖状态(glycemic status)与风险异质性(risk heterogeneity)。
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