《European Journal of Clinical Nutrition》:Body composition, geography and ethnicity: understanding the associations with health
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人类身体成分(body composition)在不同人群中差异显著,其原因众多且至今仍未得到充分理解。与体型和肢体比例相似,去脂体重(fat-free mass, FFM)和脂肪量(fat mass)均呈现地理分布模式,这可能既与祖先血统(ancestry)
人类身体成分(body composition)在不同人群中差异显著,其原因众多且至今仍未得到充分理解。与体型和肢体比例相似,去脂体重(fat-free mass, FFM)和脂肪量(fat mass)均呈现地理分布模式,这可能既与祖先血统(ancestry)有关,也与持续存在的生态压力有关,且这些压力的效应可通过生命历程和跨代传递。遗传在这种变异性中的作用仍不确定;而且相关生态压力不仅包括物理(如温度)和生物(如饮食、生计方式、病原体负担)因素,还包括殖民、冲突、迁移和经济不平等等社会因素。身体成分变异性对健康不平等具有重大影响;深入理解其不同潜在机制,可能有助于研究人员设计公共卫生干预措施,并优化疾病的预防与管理。然而,用于探讨人群身体成分变异性的术语需要重新审视。种族/族裔(race/ethnicity)、祖先血统和地理等术语被广泛用于构建研究框架并解释研究结果,但研究中收集最多的变量是族裔(ethnicity),由研究参与者依据自身身份选择。种族(race)不具有生物学有效性,但可能作为暴露于种族主义(racism)和歧视(discrimination)的标志。加深对与族裔相关的多重生物学成分的理解,可能有助于认识人群身体成分变异性的来源,从而促进减少健康不平等的努力。
引言
论文围绕身体成分(body composition)的人群变异性展开,指出种族/族裔(race/ethnicity)、祖先血统(ancestry)、地理(geography)与族裔(ethnicity)等术语在生物医学研究中常被混用,但其含义远超通常理解且相互重叠。种族被视为社会政治建构,在生物学上没有有效性;族裔则基于自我认同,同时受他人看法和社会互动影响。地理祖先既关联基因库位置,也关联祖先所经历的生态压力,因此不能简单地将人群差异归因于基因型。
身体成分、人群与疾病风险
作者以代谢能力(metabolic capacity)与代谢负荷(metabolic load)的能力-负荷模型(capacity-load model)解释非传染性疾病(non-communicable disease, NCD)风险。代谢能力在胎儿期和婴儿期形成,以去脂体重(fat-free mass, FFM)结构和功能为标志;代谢负荷包括不健康饮食、吸烟、久坐、心理社会压力及肥胖,尤其是内脏脂肪堆积(visceral adiposity)。低出生体重与成年肥胖共同增加高血压和2型糖尿病风险。FFM和脂肪量(fat mass)可分别作为代谢能力与负荷的标志,脂肪分布进一步提供风险信息。Hattori图(Hattori chart)可用于直观展示不同人群在身体质量指数(body mass index, BMI)相同的情况下,脂肪量与FFM比例的巨大差异。
地理变异性
自20世纪50年代以来,全球形态变异被与气候联系。Bergmann法则(Bergmann's rule)认为较冷环境中体表面积/质量比降低以保温,Allen法则(Allen's rule)认为肢体末端在较冷环境中趋于缩短;人类身高、腿长和BMI的全球分布大致符合这些预测。基于非工业化人群数据的分析显示,FFM和皮褶厚度均与年平均温度呈负相关,且寒冷环境中两性异形更明显,男性偏向更多FFM,女性偏向更多脂肪。年平均降水量和温度年际波动也影响能量分配:更富生产力和稳定的环境有利于FFM和免疫能力,而波动大、食物不安全的环境有利于脂肪储备。病原体负担与脂肪分布有关,腹部脂肪可能与免疫投资相关,作者提出可变疾病选择假说(variable disease selection hypothesis),认为不同疾病所需的生理反应可能促进不同解剖部位的脂肪储存。系统发育(phylogeny)在生长与身体比例变异中也占重要比例。
机制、趋势与代际效应
日本与荷兰成年身高长期趋势趋缓但仍存在明显差异,提示部分身材与身体成分差异不单纯取决于当前环境。印度新生儿及迁往苏里南数代后的南亚裔新生儿均表现为低FFM和高脂肪量的组合,说明一些特征可跨代持续。猕猴迁至不同气候环境后身体比例在数十年内发生改变,且BMI与气候指数的关联随营养转型而减弱,显示身体成分对环境变化的可塑性。全新世骨骼记录显示印度次大陆人群相对骨长而言骨宽持续较窄,且身高长期下降,但尚缺乏遗传基础证据。在儿童中,线性生长受限时脂肪量可相对增加,提示生长与脂肪蓄积之间存在生命史权衡。
方法学问题
生物电阻抗分析(bioelectrical impedance analysis, BIA)基于身体近似圆柱体模型,将阻抗指数(height
2/Z)与总体水或FFM关联。但人体实际由四肢和躯干多个圆柱体构成,肢体长度和宽度相对于躯干的几何变异会影响电流传导,因此腿长、躯干比例及生长状态(如发育迟缓)可改变预测方程。不同族裔群体可能需要不同的截距、斜率或交互项才能准确预测FFM。
种族主义与歧视作为身体成分的决定因素
将种族视为不可改变的健康决定因素会阻碍认识健康不平等的根源。非裔美国人出生体重低于欧洲裔美国人,且该差异在迁往美国后的世代中未见缩小,提示美国本土的生活经历和歧视暴露比遗传因素更重要。孕产妇心理社会压力与低出生体重相关,自我报告的歧视经历与女性内脏脂肪增多相关。族裔特异性生长图表若依赖自我报告的“种族/族裔”,可能将社会歧视对身体成分的影响常态化,因此解释结果需谨慎。
结论
身体成分的人群变异性与非传染性疾病风险差异有关。当前对种族的分类主要依赖自我报告,族裔变量涵盖血统、地理、经历、歧视等多个维度,不能简单等同于遗传祖先。未来研究需同时考虑祖先遗传、地理生态压力及社会不平等的共同作用。