《The Journal of nutrition, health and aging》:Divergent amino acid profiles in sarcopenic obesity versus non-obese sarcopenia: A prospective cohort study in community-dwelling older adults
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摘要
背景
支链氨基酸(BCAAs)和芳香族氨基酸(AAAs)在肌少症中的作用仍存在争议,很大程度上归因于肥胖影响的忽视。这些氨基酸是否与非肥胖肌少症(单纯肌少症)和肌少性肥胖(SO)有不同的关联尚不清楚。本研究评估了它们的横断面和前瞻性关联,并探讨了饮食决
摘要
背景
支链氨基酸(BCAAs)和芳香族氨基酸(AAAs)在肌少症中的作用仍存在争议,很大程度上归因于肥胖影响的忽视。这些氨基酸是否与非肥胖肌少症(单纯肌少症)和肌少性肥胖(SO)有不同的关联尚不清楚。本研究评估了它们的横断面和前瞻性关联,并探讨了饮食决定因素。
方法
这项前瞻性研究纳入了2994名社区居住的中国老年人。在基线时定量了血清BCAAs和AAAs。采用多变量多项逻辑回归检验了与新发单纯肌少症和SO的横断面(基线和14年)及探索性前瞻性(4年和14年)关联。使用经过验证的食物频率问卷评估膳食摄入。
结果
横断面分析中,BCAAs和AAAs每增加1个标准差(1-SD)与单纯肌少症风险降低相关(所有ORs?1,P?0.05),而较高的缬氨酸(OR?=?1.195,P?=?0.032)和异亮氨酸(OR?=?1.221,P?=?0.016)与SO风险增加相关。14年横断面分析证实了BCAAs与SO的正相关(ORs:1.604–1.668,均P?0.01)。在4年前瞻性分析中,较高的基线BCAAs和酪氨酸与单纯肌少症风险降低相关(均ORs?1,P?0.05)。相反,较高的基线异亮氨酸和苯丙氨酸成为新发SO的短期风险因素(ORs:1.233–1.331,P?0.05)。探索性14年分析显示方向一致的关联,缬氨酸与单纯肌少症呈负相关(OR?=?0.628,P?=?0.024),BCAAs与SO呈正相关(ORs:1.555–1.693,P?0.01)。饮食模式存在差异,单纯肌少症组膳食纤维/蔬菜摄入较低,但红肉/加工肉类消费较高(均P?0.05),而SO组显示hs-CRP升高(P?0.05),并倾向于具有较高的膳食炎症指数。
结论
在社区居住的老年人中,血清BCAAs和AAAs与单纯肌少症呈负相关,但与SO呈正相关。这些关联在不同时间点的一致性支持它们作为表型分化的潜在并发代谢标志物。这些独特的特征连同饮食相关性,提醒不要统一补充氨基酸,并建议在老年人中采取针对表型的营养策略。
随着全球老龄化进程,肌少症作为一种与年龄相关的骨骼肌量、力量和功能进行性丧失的老年综合征,已成为重要的公共卫生问题。肌少性肥胖(sarcopenic obesity, SO,即肌少症与高肥胖共存)是肌少症与高肥胖的复合状态,其对健康的不良影响具有协同效应。尽管单纯肌少症和SO均涉及肌肉代谢紊乱,但两者的病理生理通路可能存在差异,准确区分对临床管理至关重要。支链氨基酸(branched-chain amino acids, BCAAs)和芳香族氨基酸(aromatic amino acids, AAAs)是肌肉蛋白质合成的重要底物,但既往关于其与肌少症关联的研究结果相互矛盾,主要原因是未充分考虑肥胖状态。此外,胰岛素抵抗(insulin resistance, IR)是SO的重要特征,可能削弱BCAA促进肌肉蛋白质合成的效应,而年龄相关的肌肉丢失和脂肪浸润可诱发IR,进而抑制BCAA分解代谢,形成恶性循环。因此,研究人员开展了一项前瞻性队列研究,旨在表征血清BCAAs和AAAs在单纯肌少症、单纯肥胖、SO及正常表型中的差异,评估其与不同表型的横断面及前瞻性关联,并探索潜在的饮食决定因素。该论文发表在《The Journal of nutrition, health and aging》。
本研究基于香港Mr. OS and Ms. OS前瞻性队列,最终纳入2994名社区居住的≥65岁中国老年人。研究人员采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)定量基线血清BCAAs和AAAs;采用双能X射线吸收法(DXA)评估身体成分,并根据亚洲肌少症工作组(Asian Working Group for Sarcopenia, AWGS)2019标准诊断肌少症,根据欧洲临床营养与代谢学会(ESPEN)及美国临床内分泌医师协会(AACE)等标准定义SO;膳食摄入通过经过验证的280项食物频率问卷(food frequency questionnaire, FFQ)评估。统计分析采用多变量多项逻辑回归、逻辑回归、限制性立方样条(restricted cubic splines, RCS)等方法。
3.1 基线特征
共2994名参与者,中位年龄71岁,男性占47.6%。与正常组相比,单纯肌少症组和SO组年龄更大、男性比例更高。单纯肌少症组具有最低的四肢骨骼肌质量指数(appendicular lean mass index, ALMI)和脂肪质量指数(fat mass index, FMI);SO组的ALMI与单纯肌少症组相当,但FMI显著高于正常组。三组身体功能(握力、步速、椅立测试)均显著低于正常组。SO组hs-CRP显著高于正常组。四组间总蛋白摄入无显著差异,但单纯肌少症组能量摄入最高。
3.2 血清氨基酸谱基线和长期稳定性
基线时,单纯肌少症组的多数BCAAs和AAAs显著低于正常组,而SO组的缬氨酸和异亮氨酸显著升高。14年随访时,SO组BCAAs仍高于正常组。基线氨基酸浓度在14年和20年的秩次稳定性分析中显示出良好的长期稳定性,表明单次基线测量可能反映长期的相对代谢状态。
3.3 氨基酸与单纯肌少症和SO风险的横断面关联
多变量逻辑回归显示,每1-标准差(1-SD)增量的BCAAs和AAAs与单纯肌少症风险降低显著相关(ORs 0.673–0.845);缬氨酸(OR=1.195)和异亮氨酸(OR=1.221)与SO风险增加显著相关。14年横断面分析确认了BCAAs与SO的正相关(ORs 1.604–1.668)。限制性立方样条显示这些关联基本呈线性。
3.4 氨基酸与新发单纯肌少症和SO的前瞻性关联
4年前瞻性分析中,基线较高水平的BCAAs和酪氨酸与单纯肌少症风险降低相关(ORs 0.746–0.800);而异亮氨酸(OR=1.331)和苯丙氨酸(OR=1.233)是新发SO的短期危险因素。14年探索性分析显示,缬氨酸与单纯肌少症风险呈负相关(OR=0.628),三种BCAAs均与SO风险正相关(ORs 1.555–1.693),酪氨酸也与SO长期风险显著相关(OR=1.334)。
3.5 各组蛋白质相关和微生物相关饮食模式
单纯肌少症组的红肉和加工肉摄入显著高于正常组,而膳食纤维和蔬菜摄入显著较低;SO组的膳食炎症指数(dietary inflammatory index, DII)最高,但未达统计学显著。这些饮食模式可能通过影响肠道微生物组成而改变宿主氨基酸的可用性。
讨论部分指出,该研究发现了血清BCAAs和AAAs在单纯肌少症与SO中的相反关联。单存肌少症中氨基酸水平降低可能并非由于膳食蛋白质摄入不足(该组摄入量并不低),而可能与肠道微生物失调或宿主代谢改变有关。相反,SO中BCAAs升高可能反映了与肥胖相关的慢性炎症和IR导致的BCAA分解代谢受损,从而形成恶性循环。年龄相关的合成代谢抵抗和骨骼肌氨基酸摄取减少也可能参与其中。这些发现提示,BCAA/AAA补充对单纯肌少症可能具有治疗潜力,但在SO中可能加剧代谢紊乱,因此应避免不加区别的补充。研究局限包括不同时间点使用不同检测平台导致绝对浓度不可比、14年前瞻性分析样本量较小且存在幸存者偏倚、FFQ回忆偏倚、缺乏微生物组测序数据和直接IR指标,以及观察性设计不能推断因果。
研究结论翻译:在这项社区老年人纵向队列研究中,血清BCAAs和AAAs显示与单纯肌少症和SO呈发散性关联。这些氨基酸水平较低与单纯肌少症风险升高相关,而较高水平(尤其是BCAAs)在短期和长期随访中均与SO风险升高相关。这些代谢差异伴随不同的饮食模式,单纯肌少症与较低纤维和蔬菜摄入相关,SO则与较高的膳食炎症潜力相关。总之,这些发现提示存在不同的代谢特征,可能需要在老年人群中采取表型特异性的营养策略。虽然BCAA/AAA补充对单纯肌少症可能具有治疗前景,但其在SO中的潜在风险值得警惕。所观察到的矛盾现象提示,不应在老年人中不加区分地进行氨基酸补充。有必要开展进一步的机制和干预研究以确立因果关系并评估针对表型的方法。