(1. 同济大学附属普陀人民医院老年医学科,上海 200060; 2. 同济大学附属第十人民医院心内科,上海 200072)
代谢综合征(metabolic syndrome, MS)是以中心性肥胖、高血糖、高血压、血脂代谢紊乱等多种心血管疾病(cardiovascular disease, CVD)危险因素的集合为临床特点的症候群,胰岛素抵抗(insulin resistence, IR)是其主要的病理生理特征[1]。研究证实,患有MS的人群其CVD的发病率和死亡率显著增加[2]。例如,一项纳入了4 483名参与者的研究显示相较于无MS者,MS患者的CVD死亡率显著增加(12% vs 2.2%)[3]。
无症状心血管损害表现为存在心脏、大血管和微循环的异常,被认为是危险因素与CVD的中间状态。如果没有及时有效的干预措施,最终可发展为CVD[4]。因此,早期发现、及时干预无症状心血管损害能使患者获得最大获益。绝大多数的无症状心血管损害作为心血管风险评估的一部分,能通过简单、无创的方法进行筛查。一些针对特定人群的临床研究发现MS和某项或某些无症状心血管损害存在相关性[5-7]。目前鲜有研究在同一队列人群中去探讨MS与多项无症状心血管损害的相关性[8-9]。然而,临床上诊断MS的方法、量化指标方面不尽相同,其患病率会因诊断标准的不同而差别较大。迄今,尚无研究考虑到不同诊断标准判定下的MS与无症状心血管损害的相关性是否存在差异。
本研究选取了社区来源的、无CVD病史的上海北部社区老年人群,在该人群中探讨无症状心血管损害即心脏、大血管和微循环的异常与MS的相关性。为了排除不同判定标准对MS诊断的影响,本研究基于4种MS诊断标准,检验了不同诊断标准判定的MS与多项无症状心血管损害之间的相关性,并且进一步分析这一相关性在不同诊断标准判定的MS之间是否存在差异。
1 资料与方法
1.1 研究对象
北上海研究[10]是一项由上海市政府资助的、正在进行中的前瞻性人群研究。2014年6月—2019年6月共纳入受试者3 363例。纳入标准: (1) 年龄≥65岁;(2) 来自上海北部的社区居民;(3) 可长期随访。排除标准: (1) 严重心脏病(纽约心脏学会分级Ⅳ级)或终末期肾病(慢性肾病≥4期);(2) 预期寿命<5年的恶性肿瘤;(3) 3个月内有脑卒中病史。本研究进一步排除了既往有CVD病史者(1 375例),最终纳入1 958例研究对象。本研究经同济大学附属第十人民医院伦理委员会批准。所有参与者均提供了书面知情同意。
所有研究对象均需完成统一的问卷调查,内容包括现病史、用药情况、吸烟史和早发CVD家族史等信息。吸烟者定义为每天至少吸1支烟且持续6个月以上的研究对象,戒烟超过12个月的研究对象定义为既往吸烟者[11]。根据ASSIGN标准定义早发CVD家族史为父母或兄弟姐妹在60岁前有心脏病或脑卒中发生[12]。
1.2 研究方法
1.2.1 人体参数测量 (1) BMI=体重(kg)/身高2(m2)。(2) 腰围(waist circumference, WC): 取腋中线肋骨下缘与髂嵴连线中点水平的周径。(3) 血压(blood pressure, BP)的测量根据欧洲高血压学会的建议[13]: 受检者静坐10 min以上,采用常规袖套式水银血压计测量BP 3次,每次间隔3 min,取平均值。
1.2.2 实验室检查 研究对象在隔夜禁食10 h后采集血液和尿液标本,由同济大学附属第十人民医院检验科对空腹血糖(fasting plasma glucose, FPG)、甘油三酯(serum triglyceride, TG)、总胆固醇(total cholesterol, TC)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol, HDL-C)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprot-ein cholesterol, LDL-C)等样本进行检测。
1.2.3 MS的定义依据 2005年美国国家胆固醇教育计划成人治疗专家组第三次会议(National Cholesterol Education Program Adult Treatment Panel Ⅲ, NCEPⅢ)[14]、国际糖尿病联盟(International Diabetes Federation, IDF)[15]、中华医学会糖尿病学分会(Chinese Diabetes Society, CDS)[16]和中国成人血脂异常防治指南制定联合委员会(Chinese Joint Committee for Developing Chinese Guidelines on Prevention and Treatment of Dyslipidemia in Adults, JCDCG)[17],具体规则见表1。
表1 四种MS诊断标准(NCEPⅢ、IDF、CDS和JCDCG标准)
Tab.1 MS according to four different diagnostic criteria(NCEPⅢ, IDF, CDS, and JCDCG)
参数NCEPⅢ(2005,符合3项及以上)IDF(以中心性肥胖为基本条件、合并任意2项)CDS(符合3项及以上)JCDCG(符合3项及以上)肥胖WC≥90cm(男性),WC≥80cm(女性)WC≥90cm(男性),WC≥80cm(女性)BMI≥25kg/m2WC≥90cm(男性),WC≥85cm(女性)BP升高BP≥130/85mmHg及(或)已确诊为高血压并治疗者BP≥130/85mmHg及(或)已确诊为高血压并治疗者BP≥140/90mmHg及(或)已确诊为高血压并治疗者BP≥130/85mmHg及(或)既往有高血压史高血糖FPG≥5.6mmol/L及(或)已确诊为糖尿病并治疗者FPG≥5.6mmol/L及(或)已确诊为糖尿病并治疗者FPG≥6.1mmol/L及(或)2hPG≥7.8mmol/L及(或)已确诊为糖尿病并治疗者FPG≥6.1mmol/L及(或)2hPG≥7.8mmol/L及(或)已确诊为糖尿病并治疗者高TG血症TG≥1.7mmol/L及(或)接受相应的调脂治疗者TG≥1.7mmol/L及(或)接受相应的调脂治疗者TG≥1.7mmol/LTG≥1.7mmol/L低HDL-C血症<1.03mmol/L(男性),<1.29mmol/L(女性)及(或)接受相应的调脂治疗者<1.03mmol/L(男性),<1.29mmol/L(女性)及(或)接受相应的调脂治疗者<0.9mmol/L(男性),<1.0mmol/L(女性)<1.0mmol/L
WC: 腰围;BMI: 体重指数;BP: 血压;FPG: 空腹血糖;2 hPG: 餐后2 h血糖;TG: 甘油三酯;HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇;1 mmHg=0.133 kPa;NCEPⅢ(2005): 2005年美国国家胆固醇教育计划成人治疗专家组第三次会议;IDF: 国家糖尿病联盟;CDS: 中华医学会糖尿病学分会;JCDCG: 中国成人血脂异常防治指南制定联合委员会
1.2.4 无症状心血管损害的定义与检测方法 心血管超声检查及心脏评估: 受试者休息10 min后平躺,由接受系统培训的心超操作合格者使用CV30心血管超声检测仪(ESAOTE,意大利)采集数据。左心室质量指数(left ventricular mass index, LVMI)主要收集室间隔厚度、左心室后壁及左心室舒张末期内径,通过美国超声协会推荐公式计算。左心室肥厚(left ventricular hypertrophy, LVH)定义为LVMI≥115 g/m2(男性)或≥95 g/m2(女性)。左心室舒张功能不全定义为符合下列3项及以上改变者: (1) 室间隔e′<7 cm/s;(2) 侧壁e′<10 cm/s;(3) 平均E/e′>14;(4) 左心房容积指数(left atrial volume index, LAVI)>34 mL/m2[18]。
血管评估: 四肢BP测量受试者休息10 min后平躺,绑定四肢使用VP-1000(OMRON公司,日本)四肢BP测量设备同时测量患者四肢BP来计算踝肱指数(ankle-brachial index, ABI)。动脉弹性检测: 动脉弹性检测检查前受试者休息10 min,室内温度保持在21 ℃
31 ℃,同时测量2名受试者。用电子血压计连续两次测量右臂BP,记录BP及心率,随后研究者使用SphygmoCor动脉弹性检测仪(AtCor,澳大利亚)进行波传导速度(pulse wave velocity, PWV)检测,操作系统采用版本9.0。颈动脉超声检测: 研究员依照标准化的操作流程使用CV30心血管超声检测仪(ESAOTE,意大利)分别检测患者左侧与右侧颈动脉,观察叉分部位及主干10 cm范围有无明显斑块,并在非斑块区域进行内中膜厚度(intima media thickness, IMT)测量。大循环异常定义,(1) 动脉硬化: PWV>10 m/s;(2) 动脉粥样硬化: ABI<0.9或存在斑块[19-20]。
微循环评估: 尿白蛋白除以尿肌酐的比率即尿白蛋白/肌酐比值(urinary albumin creatinine rate, UACR)。微量白蛋白尿即UACR>30 mg/g定义为微循环异常。
1.3 统计学处理
数据处理使用SPSS 13.0软件完成。所有变量均进行正态性检验,正态分布的变量以均值±标准差
表示,非正态分布的变量以中位数和四分位数[M(P25,P75)]表示,分类变量以n(%)表示。正态分布变量两组间比较采用独立样本t检验,非正态分布变量两组间比较采用Wilcoxon秩和检验。组间频数比较采用χ2检验。Logistic回归模型评价MS对罹患心血管损害的风险比(odds ratio, OR)及95%置信区间(confidence interval, CI)的分析,P<0.05为差异有统计学意义。
2 结 果
2.1 研究对象的临床特征
本研究共纳入1 958例研究对象: 879名男性和1 079名女性,中位年龄为68.9(66.5,73.1)岁。如表2所示,男女间BMI、收缩压、FPG、降糖治疗者比例、降压治疗者比例差异均无统计学意义。男性年龄、腰围、舒张压、吸烟者比例均高于女性(均P<0.05),但TC、TG、HDL-C、LDL-C、降脂治疗者比例均低于女性(均P<0.01)。
表2 研究对象的基本临床特征
Tab.2 Characteristics of the study participants
参数合计(n=1958)男性(n=879)女性(n=1079)P年龄/岁68.9(66.5,73.1)69.3(66.7,73.5)68.7(66.4,72.8)0.014BMI/(kg·m-2)24.4±3.524.5±3.324.2±3.50.105WC/cm85.9±9.888.0±9.484.2±9.8<0.001收缩压/mmHg134.8±16.7135.1±16.2134.5±17.10.480舒张压/mmHg80.1±9.680.1±9.679.3±9.5<0.001FPG/(mmol·L-1)5.20(4.80,5.90)5.20(4.80,6.00)5.20(4.80,5.90)0.278TC/(mmol·L-1)5.17±0.984.88±0.945.41±0.95<0.001TG/(mmol·L-1)1.36(1.04,1.88)1.34(0.99,1.83)1.39(1.07,1.92)0.009HDL-C/(mmol·L-1)1.40±0.361.29±0.331.49±0.36<0.001LDL-C/(mmol·L-1)3.20±0.863.02±0.813.34±0.86<0.001吸烟者328(16.8%)317(36.1%)11(1.0%)<0.001降糖治疗者268(13.7%)128(14.6%)140(13.0%)0.519降压治疗者814(41.6%)371(42.2%)443(41.1%)0.713降脂治疗者239(12.2%)79(9.0%)160(14.8%)<0.001早发CVD家族史者358(18.3%)145(16.5%)213(19.7%)0.061
BMI: 体重指数;WC: 腰围;FPG: 空腹血糖;TC: 总胆固醇;TG: 甘油三酯;HDL-C: 高密度脂蛋白胆固醇;LDL-C: 低密度脂蛋白胆固醇
2.2 四种不同标准下MS的患病情况
如图1所示,按照NCEPⅢ(2005)标准,MS的患病率为46.4%(男性为40.8%,女性为50.9%,P<0.001);根据IDF标准,MS的患病率为37.1%(男性为29.9%,女性为42.9%,P<0.001);根据CDS标准,MS的患病率为21.6%(男性为22.8%,女性为20.6%,P=0.244);根据JCDCG标准,MS的患病率为28.7%(男性30.9%,女性26.8%,P<0.05)。
2.3 四种标准判定的MS与无症状心血管损害的相关性(未校正)
如表3所示,分析了根据4种不同诊断标准判定的MS与无症状心血管损害(包括心脏、大血管、微循环)之间的关系。未校正的Logistic回归分析显示结果如下。按照NCEPⅢ(2005)标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.664,95%CI: 1.3342.075,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为1.904,95%CI: 1.4102.571,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.278,95%CI: 1.6603.127,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.602,95%CI: 1.3381.918,P<0.01)。按照IDF标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.844,95%CI: 1.4772.301,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为2.229,95%CI: 1.6572.998,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.031,95%CI: 1.4972.758,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.528,95%CI: 1.2691.840,P<0.01)。按照CDS标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.681,95%CI: 1.3102.156,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为2.265,95%CI: 1.6563.099,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.938,95%CI: 2.1414.032,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.812,95%CI: 1.4522.261,P<0.01)。按照JCDCG标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.557,95%CI: 1.2341.964,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为1.949,95%CI: 1.4422.635,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.808,95%CI: 2.0633.821,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.736,95%CI: 1.4222.120,P<0.01)。4种不同定义的MS与LVH、左心室舒张功能不全、动脉硬化和微量白蛋白尿均显著相关(均P<0.01)。
表3 Logistic回归分析NCEPⅢ(2005)、IDF、CDS和JCDCG 4种标准判定的MS与无症状心血管损害的相关性(未校正)
Tab.3 Logistic regression analysis showing the association of various asymptomatic cardiovascular impairments with MS according to four different diagnostic criteria(unadjusted)
诊断标准心脏异常大循环异常微循环异常左心室肥厚左心室舒张功能不全动脉硬化动脉粥样硬化微量白蛋白尿NCEPⅢ(2005)1.664(1.334～2.075)∗1.904(1.410～2.571)∗2.278(1.660～3.127)∗1.031(0.855～1.243)1.602(1.338～1.918)∗IDF1.844(1.477～2.301)∗2.229(1.657～2.998)∗2.031(1.497～2.758)∗0.948(0.782～1.149)1.528(1.269～1.840)∗CDS1.681(1.310～2.156)∗2.265(1.656～3.099)∗2.938(2.141～4.032)∗1.201(0.953～1.513)1.812(1.452～2.261)∗JCDCG1.557(1.234～1.964)∗1.949(1.442～2.635)∗2.808(2.063～3.821)∗1.111(0.903～1.368)1.736(1.422～2.120)∗
NCEPⅢ(2005): 2005年美国国家胆固醇教育计划成人治疗专家组第三次会议;IDF: 国家糖尿病联盟;CDS: 中华医学会糖尿病学分会;JCDCG: 中国成人血脂异常防治指南制定联合委员会;*P<0.01
2.4 不同标准判定的MS与无症状心血管损害的相关性(校正后)
如表4所示,在校正了年龄、性别、吸烟和早发CVD家族史后,按照NCEPⅢ(2005)标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1521,95%CI: 1.2131.909,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为1.736,95%CI: 1.2792.356,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.360,95%CI: 1.6993.279,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.566,95%CI: 1.3041.879,P<0.01)。按照IDF标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.652,95%CI: 1.3152.076,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为2.000,95%CI: 1.4782.708,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.122,95%CI: 1.5402.924,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.483,95%CI: 1.2271.792,P<0.01)。按照CDS标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.797,95%CI: 1.3882.326,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为2.407,95%CI: 1.7463.319,P<0.01)、动脉硬化(OR值为3.256,95%CI: 2.3354.538,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.855,95%CI: 1.4822.321,P<0.01)。按照JCDCG标准判别有MS的研究对象,其有显著高的心血管损害发生风险: LVH(OR值为1.675,95%CI: 1.3172.130,P<0.01)、左心室舒张功能不全(OR值为2.058,95%CI: 1.5122.801,P<0.01)、动脉硬化(OR值为2.959,95%CI: 2.1474.078,P<0.01)和微量白蛋白尿(OR值为1.768,95%CI: 1.4432.165,P<0.01)。总之,在校正了年龄、性别、吸烟和早发CVD家族史后,LVH、左心室舒张功能不全、动脉硬化和微量白蛋白尿与4种不同定义的MS关联仍存在(均P<0.01)。
表4 Logistic回归分析NCEPⅢ(2005)、IDF、CDS和JCDCG 4种标准判定的MS与无症状心血管损害的相关性(校正了年龄、性别、吸烟状态和早发CVD家族史)
Tab.4 Logistic regression analysis showing the association of various asymptomatic cardiovascular impairments with MS according to four different diagnostic criteria(adjusted for age, sex, smoking status, and family history of premature CVD)
诊断标准心脏异常大循环异常微循环异常左心室肥厚左心室舒张功能不全动脉硬化动脉粥样硬化微量白蛋白尿NCEPⅢ(2005)1.521(1.213～1.909)∗1.736(1.279～2.356)∗2.360(1.699～3.279)∗1.040(0.860～1.258)1.566(1.304～1.879)∗IDF1.652(1.315～2.076)∗2.000(1.478～2.708)∗2.122(1.540～2.924)∗0.964(0.792～1.174)1.483(1.227～1.792)∗CDS1.797(1.388～2.326)∗2.407(1.746～3.319)∗3.256(2.335～4.538)∗1.183(0.937～1.495)1.855(1.482～2.321)∗JCDCG1.675(1.317～2.130)∗2.058(1.512～2.801)∗2.959(2.147～4.078)∗1.087(0.881～1.342)1.768(1.443～2.165)∗
NCEPⅢ(2005): 2005年美国国家胆固醇教育计划成人治疗专家组第三次会议;IDF: 国家糖尿病联盟;CDS: 中华医学会糖尿病学分会;JCDCG: 中国成人血脂异常防治指南制定联合委员会;*P<0.01
3 讨 论
本研究发现,在无CVD病史的上海北部社区老年人群中,MS与无症状心血管损害密切相关。同时评估了心脏、大血管和微循环的异常,最终在校正了年龄、性别、吸烟状况和早发CVD家族史后,MS与LVH、左心室舒张功能不全、动脉硬化和微量白蛋白尿均相关。
美国的一项针对印第安人社区进行的前瞻性研究发现,以NCEPⅢ诊断标准判定的MS对心脏的结构和功能有影响。在1 436例无糖尿病、无心血管疾病史的研究对象中,与非MS组相比,MS组的研究对象其LVH的患病率更高[21]。本研究在校正了年龄、性别、吸烟状况和早发心血管疾病家族史后,发现不同诊断标准判定的MS均与LVH、左心室舒张功能不全相关。
大血管异常最常见的两种形式即动脉硬化和动脉粥样硬化。动脉硬化的判定可以通过无创检测手段来测定PWV,PWV>10 m/s定义为动脉硬化[19]。PWV是一种反映大血管异常严重程度及预测老年人CVD预后的有效指标[22-23]。已有相关研究发现MS患者其PWV大于无MS的研究对象[6,24-25]。ABI<0.9或超声检查发现颈部血管斑块是临床实践中最常见的诊断动脉粥样硬化的指标[20]。本研究发现,在校正了年龄、性别、吸烟状况和早发心血管疾病家族史后,4种不同诊断标准判别的MS与动脉硬化相关但与动脉粥样硬化无相关性,这与先前的一些研究结果并不一致[26-27]。动脉粥样硬化是一种慢性炎症反应,与脂质在动脉壁积聚并引起动脉内膜斑块形成。虽然其患病率与年龄相关,但促进动脉粥样硬化发展的主要危险因素是高胆固醇水平[28]。根据MS的诊断标准,血脂异常的定义包括因血脂异常接受他汀类药物治疗者。将研究对象按具有代谢紊乱的组分数分为4组,发现降脂治疗比例随着代谢紊乱组分数增多而升高,4组间的差异有统计学意义;然而4组间存在颈动脉斑块比例的差异无统计学意义。因此,我们推测降脂治疗如应用他汀类药物能显著降低发生动脉斑块的风险。
由于肾脏的结构特殊,肾脏微循环早期微血管是损伤最易发生的部位[29]。微量白蛋白尿反映了肾脏微循环状态,临床实践中常用微量白蛋白尿来判定微循环异常[30]。Lee等[31]完成的一项在韩国成年人中的横断面研究发现,MS和微量白蛋白尿相关。本研究在校正了年龄、性别、吸烟状况和早发CVD家族史后,4种不同诊断标准判定的MS与微量白蛋白尿均相关。
虽然MS的判别标准是相似的,但是各独立的组成部分根据不同的判别标准略有不同,最终影响到MS的诊断。比如,NCEPⅢ和IDF标准各诊断要素的分界值均相同,但IDF标准将中心性肥胖列为必备条件;CDS标准应用BMI而不是WC来判别肥胖;不同诊断标准的BP、FPG和LDL-C判定值的不同。研究结果发现不同诊断标准判定的MS的患病率不同,NCEPⅢ(2005)、IDF、CDS和ICDCG诊断标准判别的MS患病率分别为46.4%,37.1%,21.6%和28.7%。为了排除不同判定标准对MS诊断的影响,本研究中检验了不同诊断标准(NCEPⅢ、IDF、CDS和JCDCG标准)判定的MS与无症状心血管损害两者之间的相关性。值得注意的是,我们发现4种诊断标准判定的MS与LVH、左心室舒张功能不全、动脉硬化和微量白蛋白尿均存在不同程度的关联。
本研究有一定的局限性。(1) 本研究为横断面研究,因此无法证实MS与无症状心血管损害的因果关系;(2) 研究人群仅代表了上海北部社区老年人群,因此研究获得的结果是否可以推广到其他地区、种族和年龄群体有待商榷;(3) 本研究未检测餐后2 h血糖水平,这对于应用CDS和JCDCG标准诊断来判定MS组分会有所影响;(4) 本次研究没有检查研究对象的眼底情况无法评估其视网膜病变,因此不能分析视网膜微循环与MS的相关性。
本研究证实了在上海北部社区老年人群中MS与无症状心血管损害之间的关系,即MS与LVH、左心室舒张功能不全、动脉硬化和微量白蛋白尿均存在不同程度的关联。重要的是,在4种不同的MS判别标准下,这样的相关性不受到影响。鉴于本研究的局限性,仍需大样本量的前瞻性研究去进一步明确MS对于无症状心血管损害发生发展的作用。
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