·临床研究·

中国社区老年人脑钠肽水平与衰弱指数的关系

陈泽坤1,石建明2,王笑峰3,蒋晓燕1

(1.同济大学医学院,上海 200092;2.如皋市人民医院长寿研究所,江苏 226500;3.复旦大学人类表型组研究院,上海 200082)

【摘要】 目的 探讨社区老年人脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)的异常升高与衰弱指数定义衰弱的关系。方法 总计1449名年龄在70~89岁的中国社区居民参加了这项横断面研究。选用40个健康指标构建衰弱指数(frailty index,FI)。升高的BNP定义为BNP浓度>100pg/mL。结果 衰弱指数的平均值为0.15±0.09。291名受试者(20.1%)的衰弱指数>0.21。与最低四分位数相比,最高的BNP四分位数具有更高的衰弱风险,多因素调整后的比值比为1.92(95%CI 1.19~3.09)。经协变量调整后,升高的BNP(>100pg/mL)与衰弱之间关联显著(OR 1.81,95%CI 1.22~2.68)。在多变量调整后,BNP每增加1个标准差,衰弱的风险是1.27倍(95%CI 1.07~1.51)。经过对数转换后的BNP与衰弱指数正相关(r=0.16,P<0.001)。结论 血浆BNP的升高与衰弱指数定义的衰弱风险增加相关。

【关键词】 脑钠肽;衰弱指数;老年;生物标志物

随着人口老龄化进程加快,衰弱已经吸引了越来越多的关注。衰弱通常被认为是一种特征,其状态是生理储备减少,以及由年龄增长带来的缺陷而导致的对应激源的抵抗力的消失[1],并导致了多个不良健康结局,包括跌倒、住院、失能、死亡等[2]。目前老年人衰弱患病率很高,研究衰弱的病因及其生物标志物对于预防上述这些不良结局有重大意义。

关于衰弱的风险因素的研究目前已取得很大的进展[3-5],涉及社会人口学统计学、临床、生活方式、分子等方面。比如,分子水平包括了性激素下降、IGF下降以及炎症等风险因素[3],但是由于衰弱的防控尚不理想,风险因素方面人们依然在探索。

脑钠肽(brain natriuretic peptide,BNP)具有多种生理功能,包括舒张血管,促进利尿,抑制交感神经系统和几种激素系统(如肾素-血管紧张素-醛固酮系统)以及对与心血管系统相关的生理机制的抑制和促进作用[6]。BNP是由心肌响应心肌张力和增加的血管内容量而释放的,可为心力衰竭的诊断提供准确的测试[7-9]。与BNP等摩尔释放到循环中的N端-pro-B型利钠肽(NT-proBNP)的N末端也广泛用作BNP的替代标志物[10],综述表明,BNP和NT-proBNP具有高敏感性,在诊断心力衰竭方面有重要价值[11]。另外有综述指出,BNP和NT-proBNP均能预测全因死亡率[11]。此外,在急性冠状动脉综合征中,NT-proBNP具有免疫调节作用,并为患者的预后提供重要信息[13]

最近有研究提示血浆BNP升高与老年人社区中衰弱表型有关,并且与握力和步行速度成反比[14]。也有学者报道,低水平的NT-proBNP与更好的躯体能力(健康衰弱的重要组成部分)相关,也就是说较高水平的NT-proBNP可能会有加速衰弱表型定义的衰弱的风险[15]。因此本研究假设BNP和衰弱指数定义的衰弱之间也存在关联。

1 资料与方法

1.1 一般资料

本研究使用了中国江苏省如皋长寿与衰老研究中的子队列。已经其他文献中提供了详细的说明[16]。于2014年11月—2014年12月在如皋市江安镇31个村随机抽取年龄70~84岁老年人,最终招募了1788 名参与者(91.2%)。随访在1.5年后、3年后和5年后进行,以重复测量基线变量以及收集发病率和死亡率数据。

在本筛选过程中,本研究纳入第三次调查时年龄在70~89岁的1832名志愿者;同时,剔除自变量脑钠肽及因变量衰弱指数数据不全者共383名,最后纳入分析了1449名老年人。招募人群与纳入人群在年龄、性别、职业、婚姻状况、教育水平方面差异无统计学意义(P>0.05)。

1.2 衰弱指数

按照Rockwood等[17]和Searle等[18]推荐的标准步骤,选取了40个健康缺陷条目,包括日常生活行为能力(基础的和工具性的)、共病、认知及心理功能等来构建衰弱指数。具体说来,每一个缺陷根据答案被赋予0到1分的分值代表它的严重程度,如问题:“吃饭是否需要帮助?”,回答“完全独立完成”则被赋予0分,“需要一些帮助”被赋予0.5分,“完全需帮助”被赋予1分。本研究将评估认知功能的长谷川量表分值(HDS-R score)转换为4水平变量:如果HDS-R≥31,则赋值0分;如果HDS-R在22和30.5之间,则赋值0.33分;如果HDS-R在10.5和21.5之间,则赋值0.67分;如果HDS-R≤10,则赋值1分。本研究将评估抑郁症状的老年抑郁量表分值转换为3水平变量:如果GDS-15≥8,则赋值1分;如果GDS-15在6和7之间,则赋值0.5分;如果GDS-15<6,则赋值0分。将所有分值累加并除以40,将得到一个0到1的衰弱指数。

按照Hoover等[19]和Blodgett等[20]的推荐,将衰弱指数转换成一个三水平的变量:如果衰弱指数≤0.10则为“正常”;如果衰弱指数在0.10和0.21之间则为“衰弱前期”;如果衰弱指数>0.21则为“衰弱”。

1.3 脑钠肽

所有参与者的空腹血样均由训练有素的护士在调查当天上午采集。脑钠肽(pg/mL)由如皋市人民医院生物化学实验室技术员测定。作为分类资料分析时,BNP被分为两类:正常水平(≤100pg/mL)和高水平(>100pg/mL)。

1.4 协变量

协变量包括人口学(性别、年龄)、婚姻状态、教育程度、职业。婚姻状态被二分类为目前在婚的和其他。教育程度被二分类为文盲和非文盲(有过1年及以上教育经历)。职业被二分类为农民和其他。

1.5 统计学处理

所有数据分析通过SPSS 22.0软件完成(IBM公司,美国)。描述性统计用n(%)、中位数(P25,P75)和来表示。各个衰弱指数组别之间样本特征通过χ2检验和Kruskal-Wallis检验分析。通过Logistic回归分析检查BNP与衰弱指数之间的潜在关联,并得到比值比(odds ratio,OR)及95%CI。使用Spearman相关分析用来检验Log BNP和衰弱指数之间的相关性。P<0.05(双侧)为差异有统计学意义。

2 结 果

研究对象平均年龄为(77.9±4.1)岁,52.2%(n=757)为女性。目前研究对象中65.9%为在婚,53.5%为非文盲。大约21.7%(n=314)的人群为BNP高水平组(BNP>100pg/mL)。衰弱指数平均值为0.15±0.09。在1449名受试者中,20.1%的老年人群为衰弱,48.2%为衰弱前期。衰弱的人群平均年龄更大,女性居多,文盲居多,农民居多,BNP也更高(P<0.001),研究人群基本特征见表1。

表1 在中国老年人群中按照衰弱指数定义的衰弱分组后的特征
Tab.1 Characteristics of the study participants according to FI-defined frailty groups in an elderly Chinese population

项目总体(n=1449)正常(n=460)衰弱前期(n=698)衰弱(n=291)P年龄/岁77.90±4.1377.11±3.8877.99±4.1078.95±4.33<0.001性别 男性692(47.8)323(70.2)299(42.8)70(24.1)<0.001 女性757(52.2)137(29.8)399(57.2)221(75.9)婚姻状况0.170 在婚934(65.9)315(69.2)441(64.9)178(63.1) 其他483(34.1)140(30.8)239(35.1)104(36.9)职业<0.001 农民1165(81.4)332(73.6)576(83.2)257(88.9) 其他267(18.6)119(26.4)116(16.8)32(11.1)教育程度<0.001 非文盲771(53.5)326(70.9)349(50.3)96(33.4) 文盲670(46.5)134(29.1)345(49.7)191(66.6)衰弱指数0.15±0.090.07±0.020.15±0.030.28±0.07<0.001BNP<0.001 正常水平1135(78.3)386(83.9)544(77.9)205(70.4) 高水平314(21.7)74(16.1)154(22.1)86(29.6)BNP48.00(27.00,92.00)41.00(24.00,74.00)50(27.00,93.00)58.00(32.00,114.00)<0.001

Spearman相关分析显示经对数转换的BNP与衰弱指数分值之间存在正相关(r=0.155,P<0.001),见图1。

图1 Log BNP与衰弱指数显著正相关
Fig.1 Log BNP was significantly correlated with FI

BNP与衰弱之间的关联分析结果见表2。相比于BNP正常水平组,BNP高水平组的衰弱风险度为2.19(95%CI:1.54~3.12)。进一步的协变量调整如年龄、性别、婚姻状况、教育程度、职业等,这些关联的显著性仍然存在。将BNP水平按四分位数分类再进行分析,发现结果类似。BNP每增加1个标准差,衰弱的风险是1.27倍(95%CI 1.07~1.51)。本研究同时也做了BNP与衰弱前期的关联分析,但是未发现差异有统计学意义(P>0.05,结果未展示)。

表2 BNP与衰弱指数定义的衰弱关联的Logistic回归分析
Tab.2 Association between BNP and FI-defined frailty

参数模型1模型2OR(95%CI)POR(95%CI)PBNP∗ 第一四分位组对照对照 第二四分位组1.370(0.888~2.114)0.1551.122(0.696~1.808)0.636 第三四分位组1.716(1.113~2.647)0.0151.103(0.682~1.785)0.689 第四四分位组2.863(1.872~4.380)<0.0011.916(1.187~3.094)0.008BNP正常水平对照对照BNP高水平2.188(1.536~3.118)<0.0011.805(1.215~2.681)0.003BNP每增加1个标准差1.464(1.240~1.728)<0.0011.273(1.072~1.512)0.006

模型1为粗模型;模型2调整了年龄,性别,教育程度,职业,婚姻状况;*按BNP四分位数进行分组

3 讨 论

本文首次发现老年人群BNP的升高与衰弱指数定义的衰弱之间相关,因此认为BNP是衰弱的一个生物标志物。目前对于衰弱的测量都是以患者自报的形式以及对其进行一些检查,因此无论是从衰弱表型或者是衰弱指数来说,测量都是相对主观且不容易。而BNP作为血液里的分子标志物,可以通过对老年人进行BNP检查,作为老年人衰弱的一个信号,那么对于早期识别衰弱有重大意义。

本研究的结果显示,BNP每增加一个标准差,最高的BNP四分位数,以及升高的BNP,均与衰弱指数定义的衰弱的风险增加相关,这与之前的研究结果一致[14]。Yao等[14]发现,BNP升高与表型定义的衰弱前和衰弱状态均显著相关,与低握力、步速慢也同样相关。

BNP不仅与衰弱相关,有研究报道还与躯体功能相关。Nishiguchi等[21]发现了对数转换后的BNP不仅与躯体衰弱显著相关,并且与步速慢也显著相关。Kuh等[15]也发现低水平的NT-proBNP与更好的躯体能力相关。Petra等[22]也发现NT-proBNP较高的老年人在基线时具有较高的ADL失能评分,并且ADL失能评分每年都在加速增长。

上述证据表明升高的BNP已经和躯体功能诸如握力、步行速度等相关[14,21-22],而这些正是衰弱的重要组成部分。握力通常都代表着肌肉力量,肌肉力量的降低导致握力降低。有研究显示,BNP水平会随着肌肉的丧失而增加以保护肌肉[23]。因此,升高的BNP导致衰弱可以部分归因于肌肉丢失的作用。升高的BNP可以刺激脂肪组织中游离脂肪酸的释放,游离脂肪酸的过度释放可能会损害胰岛素敏感性并引起心肌毒性[24]。此外BNP的升高可能还会增加骨骼肌的能量消散和氧化能力[24]

本研究最大的优势就是这是一个基于人群的研究设计。但是由于这是一个横断面研究,只能提示BNP是衰弱的一个生物标志物,不足以进行因果推断。

综上所述,本结果表明,BNP与中国老年人群的衰弱相关,这进一步强调了心脏相关生物标志物可用于表征中国衰弱老年人群,如果未来得到验证,那么BNP可以作为潜在的早期预测衰弱的因素及躯体功能下降的一个替代终点[15]。为了验证本次研究结果,未来需要对BNP和衰弱进行纵向研究,从而增进BNP与衰弱之间关系的了解。

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Association of brain natriuretic peptide with frailty index in Chinese community-dwelling elderly

CHEN Ze-kun1,SHI Jian-ming2,WANG Xiao-feng3,JIANG Xiao-yan1

(1.Tongji University School of Medicine,Shanghai 200092,China;2.The People’s Hospital of Rugao,Rugao 226500,China;3.Fudan University Human Phenome Institute,Shanghai 200082,China)

【Abstract】 Objective To explore the association of plasma brain natriuretic peptide (BNP) level with frailty index in community-dwelling Chinese elderly.Methods A total of 1449 Chinese community residents aged 70-89 years participated in this cross-sectional study.The frailty index (FI) containing 40 health deficits was measured in the study.Elevated plasma BNP level was defined as BNP>100pg/mL.Results The mean FI value was 0.15±0.09,and 291 (20.1%) participants were classified as frail (FI>0.21).Relative to the lowest quartile,the highest BNP quartile had a greater risk of prevalent frailty with adjusted odds ratios of 1.92 (95%CI 1.19-3.09).The elevated BNP level was significantly associated with a higher risk for frailty (OR 1.81,95%CI 1.22-2.68) after adjustment for covariates.After a multivariable adjustment,the risk of frailty was 1.27 (95%CI 1.07-1.51) for a per-SD increase in BNP.Log BNP was positively correlated with FI (r=0.16,P<0.001).Conclusion Elevated plasma BNP is associated with increased risks of frailty index in Chinese community-dwelling elderly.

【Key words】 brain natriuretic peptide;frailty index;elderly;biomarker

【中图分类号】 R363.1+4

【文献标志码】 A

【文章编号】 1008-0392(2021)01-0042-05

doi:10.12289/j.issn.1008-0392.20390

收稿日期:2020-09-12

基金项目:国家重点研发计划(2018YFC2002000、2018YFC2000400)

作者简介:陈泽坤(1995—),男,硕士.E-mail:chenmitaoi@163.com

通信作者:蒋晓燕.E-mail:xiaoyanjiang001@163.com