肥胖和骨的相关性研究最新进展

朱　婷(综述)，周里钢(审校)

(1.上海中医药大学附属曙光医院 a.老年病科，b.内分泌科，上海200021； 2.上海中医药大学糖尿病研究中心，上海200021)



肥胖和骨的相关性研究最新进展

朱婷1a,2(综述)，周里钢1b,2※(审校)

(1.上海中医药大学附属曙光医院 a.老年病科，b.内分泌科，上海200021； 2.上海中医药大学糖尿病研究中心，上海200021)

摘要：在欧美以及亚洲国家，超重及肥胖人群日趋增加。最近研究表明，在肥胖的绝经后女性和老年男性中，肥胖能增加某些部位的骨折风险，也减少一些部位的骨折风险。虽然跌倒可能在肥胖者骨折中占重要地位，但肥胖者的骨折危险因素似乎与非肥胖人群类似。有证据表明，肥胖人群的骨折发病率高于非肥胖者。以往，人们对于超重和肥胖人群的骨质疏松性骨折较为忽视，基于此防治肥胖者骨折的对策也较少。

关键词：肥胖；骨折；骨质疏松；体质指数

肥胖是一种严重的公共健康问题，近几年来其发病率显著增加，并给社会带来巨大的经济负担。WHO定义肥胖为体质指数(body mass index，BMI)≥30 kg/m2，25.0~29.9 kg/m2为超重，BMI<18.5 kg/m2为低体重。据WHO统计，2008年全球已有14亿成年人超重、5亿成年人患肥胖症[1]。在美国，肥胖的患病率男性为37%、女性为34%，60岁以上男性为78%、女性为59%；在欧洲，男性为20%、女性为26%[2]。亚洲的发病率虽没欧美国家高，但也在迅速增加[3]。2005年中国营养与健康状况调查显示，我国居民超重和肥胖患病率之和为23.2%，超重2.15亿人，肥胖6844万人[4]。以往认为，肥胖是骨质疏松或脆性骨折的保护因素，因为肥胖患者有更多的软组织保护骨组织。但近期的研究指出，肥胖可能增加某些类型骨折的发生风险[5]。现就肥胖与绝经后女性和老年男性低创伤性骨折的关系进行综述。

1BMI与骨密度及骨折风险的关系

BMI与骨折风险之间是逆相关和非线性的，BMI<20 kg/m2时骨折风险显著增加，而BMI>25 kg/m2时骨折风险则少量减少[6]。既往研究指出，低BMI是髋部骨折的高危因素[7]。对10 554例上海人的骨密度和BMI分析显示，低BMI是骨质疏松最主要的风险因素[8]。Armstrong等[9]发现，在低BMI范围内增加BMI值，对女性髋部骨折有保护作用，但BMI在正常范围内对骨折风险的影响很小，强调了BMI与骨折风险之间是非线性的。一项涉及10个国家，>60 000例绝经后女性参与的研究证实，体质量过轻的女性骨折风险增加，但未表现出肥胖对骨折有保护作用[10]。Johansson等[11]研究发现，高BMI女性在校正骨密度值后骨质疏松骨折风险略有增加。另一项研究发现，肥胖者骨质疏松性骨折风险增加，其是骨折风险的独立危险因素[12]。

低BMI个体的高骨折风险主要依赖于低骨密度值，骨密度值在高BMI人群中可能更高些。研究表明，BMI与骨密度的相关系数为0.4~0.6[13]。在校正骨密度值后，低BMI值与非髋部骨折的关系不显著；在髋部骨折，低BMI的影响不完全依赖于骨密度值，这可能与骨脆性增加及跌倒风险增加有关[14]。在大部分人中，高BMI有较高的骨密度，但并不能保证其骨量理想，在部分超重和肥胖人群中骨脆性增加可导致骨折倾向，这可能与超重者跌倒所造成的强机械力有关。有研究认为，低骨密度值及既往有骨折史是肥胖女性非椎体骨折的危险因素[15]。低骨密度是肥胖者骨折的一个危险因素，因此加强肥胖者骨密度筛查有助于预防骨折。

2成年肥胖人群骨折的流行病学调查

英国一项对肥胖绝经后女性低创伤性骨折的研究指出，肥胖并不能预防骨折[16]。该研究对799名女性的骨密度和BMI进行2年以上的研究发现，其平均BMI为27.4 kg/m2，肥胖女性占28%，大部分肥胖女性的骨密度是正常的(T >-1.0)。随后一个对60 393例、年龄≥55岁的骨质疏松女性的大规模的前瞻性研究进一步证实了这个观点，低创伤性骨折在肥胖绝经后女性中显著增加，肥胖与非肥胖女性的骨折发生率相似[10]。

一些对绝经后女性或男性的研究报道了肥胖与骨折发生率的关系。一项对925 345例应用激素替代疗法治疗绝经后女性的研究发现，低体质量女性占3.6%，超重和肥胖女性占54.2%，肥胖或超重的女性髋部骨折的发生率为40%[9]。在一项对5994例、年龄≥65岁的男性、平均随访7年的前瞻性研究中发现，肥胖男性髋部骨折的发生率为13%，非椎体骨折发生率为17%[17]。美国健康和营养检查调查数据分析显示，>65岁的男性，58%的髋部骨折发生在超重或肥胖者中；46%的髋部骨折发生在超重或肥胖的女性中[14]。

总体来看，有相当比例的低创伤性骨折发生在超重或肥胖的绝经后女性和老年男性中。这在一定程度上反映了虽然低体质量者的骨折风险较高，但低体质量人群数量相对较少，因而这一人群骨折患者占所有骨折患者的比例相对较少。相反，肥胖的患病率逐渐上升，使肥胖骨折患者占所有骨折患者的比例也增高。

3肥胖与骨折部位

研究表明，肥胖可增加一些部位的骨折风险，又可降低一些部位的骨折风险。意大利一项对2235例绝经后女性的回顾性研究指出，低BMI组发生髋部骨折的风险增高，而肥胖组发生肱骨骨折的风险增高[18]。与过瘦有关的低骨密度以及与肥胖有关的身体不稳定，可能解释了不同BMI值患者发生不同类型骨折的原因。另外，BMI与绝经女性椎体骨折、踝关节骨折、锁骨骨折呈正相关[19]。一项对年龄≥65岁的男性骨质疏松骨折的前瞻性研究中指出，校正骨密度值后，肥胖男性非椎体和髋部骨折的风险增加[17]。

4肥胖骨折与骨质疏松骨折

通常认为肥胖者的骨折与骨质疏松性骨折不同，部分原因是因为肥胖者的骨密度往往不低，且肥胖者发生常见骨质疏松骨折(如髋关节、手腕骨折)的风险比非肥胖女性低。肥胖的绝经后女性的低创伤性骨折与非肥胖和低体质量者的骨折存在共性，包括与增龄相关的发病率上升，既往病史(如骨折史、糖皮质激素应用史)。此外，与体质量和年龄相同但未发生骨折的女性相比，骨折的肥胖女性脊椎和股骨颈的骨密度明显较低[15]。虽然在骨折人群中，肥胖者的骨密度要高于非肥胖者，但是相对于他们的体质量，也可能是低的。肥胖者可能比非肥胖者存在更高的跌倒风险，肥胖女性跌倒骨折比非肥胖女性多2%以上[10]。研究指出，肥胖与骨折的关联与身体活动能力有关，这意味着跌倒风险增加可能是一个促成因素[18]。

5肥胖者骨折的发病机制

脂肪与骨的关系是骨研究中一个重要领域，肥胖个体内脏脂肪与炎性细胞因子产物的增加可对骨代谢产生不利影响。已有研究证实，女性绝经后2型糖尿病患者与男性2型糖尿病患者的内脏脂肪和骨密度呈反比关系[20]。瘦素减少也可造成骨量减少，内脏脂肪增加与胰岛素抵抗相关[21]。胰岛素作用于成骨细胞膜上的胰岛素受体，对成骨细胞有直接刺激作用。肥胖者比非肥胖者有更低的25-羟维生素D水平和更高的甲状旁腺素水平，在男性则有更低的血清睾酮水平[22]，女性则存在过早绝经的风险[23-24]。

目前对肥胖者骨量丢失的骨重塑及结构变化仍知之甚少。肥胖者易发生踝关节和下肢骨折，说明皮质骨优先受到肥胖影响，有一些间接证据证实了此论点[25]，但仍需要进一步研究。

6骨折风险评估

骨折风险预测简易工具(fracture risk assessment tool，FRAX)是一种应用临床危险因素来评估个体发生骨质疏松性骨折绝对风险的工具，通过联合使用临床危险因子结合股骨颈骨密度值，计算10年发生主要骨质疏松性骨折及髋部骨折的概率。FRAX中整合了12个临床危险因素，包括年龄、性别、低骨密度、低BMI、既往脆性骨折、父母髋部骨折、接受糖皮质激素治疗、吸烟、过量饮酒、合并其他引起继发性骨质疏松的疾病、类风湿关节炎。由于肥胖女性有较高的BMI和骨密度，FRAX可能低估了预期的骨折概率[26]。

研究人员最近对参与骨质疏松性骨折研究的绝经后老年女性进行了FRAX评估。与非肥胖女性相比，不论是否考虑到骨密度，已发生骨质疏松性骨折或髋部骨折的肥胖女性10年髋部及主要部位骨质疏松性骨折发生的概率明显低[27]。无骨密度值计算的非肥胖和肥胖女性10年髋部骨折的概率分别为11.4%和5.8%，10年主要部位骨质疏松性骨折的概率分别为23.6%与17.6%；有骨密度值时10年髋部骨折的概率分别为10.9%和7.1%，10年主要部位骨质疏松性骨折的概率分别为23.3%和18.2%。然而，无论FRAX是否考虑了骨密度，由受试者工作特征曲线确定的曲线下面积，非肥胖与肥胖女性是相似的[27]。在非肥胖与肥胖女性骨质疏松性骨折和髋部骨折的预测值与实际骨折率存在一致性。结论曲线分析提供了一个衡量假阳性和假阴性的临床实践模型净效益评估，显示出骨密度在应用FRAX预测非肥胖与肥胖女性骨折临床相关阈值中的作用，尽管净效益值在考虑骨密度中更高。虽然FRAX评估有可能低估了肥胖者的骨折风险，但其对于预测肥胖女性的骨折仍具有实用性。

7肥胖对骨质疏松治疗的影响

高水平的BMI并不一定降低骨质疏松的治疗效果。Eastell等[28]报道，采用唑来膦酸盐治疗的超重和肥胖女性，其椎体骨折风险比正常体质量的女性降低更显著。虽然这个结论需要更多的研究加以证实，但对于超重和肥胖患者来说，进行骨质疏松药物治疗可降低其骨折风险。但临床上，肥胖女性骨折患者接受骨质疏松治疗的比例较正常或低体质量骨折女性患者要少，因此肥胖女性骨折患者更应得到治疗[23]。

8小结

肥胖的绝经后女性和老年男性的整体骨折比例显著上升。现有的证据表明，肥胖者骨折与非肥胖者发生的脆性骨折有许多相同点，但需进一步研究来确定肥胖者骨折的独特机制。与此同时，应该提高认识，尽管肥胖者有较高的体质量数，但仍存在潜在的骨质疏松和骨折风险。目前临床上只有一小部分肥胖患者在低创伤性骨折后接受药物治疗，所以有必要在肥胖人群中建立有效的预防骨折策略。对于超重和肥胖者减重至关重要，但对于老年人体质量下降常伴有骨骼和肌肉损失是否更为不利尚不明确，希望在将来的研究中能发现老年肥胖者骨质疏松的预防目标。

参考文献

[1]World Health Organization.Obesity and overweight[EB/OL].Fact Sheet No.311.[2008-09-01](2013-01-24).http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs311/en.

[2]Flegal KM,Carroll MD,Ogden CL,etal.Prevalence and trends in obesity among US adults,1999-2008[J].JAMA,2010,303(3):235-241.

[3]Ramachandran A,Snehalatha C.Rising burden of obesity in Asia[J].J Obes,2010,2010.pii:868573.

[4]武阳丰,马冠生,胡永华,等.中国居民的超重和肥胖流行现状[J].中华预防医学杂志,2005,39 (5):319-320.

[5]Beck TJ,Petit MA,Wu G,etal.Does obesity really make the femur stronger? BMD,geometry,and fracture incidence in the women′s health initiative-observational study[J].J Bone Miner Res,2009,24(8):1369-1379.

[6]De Laet C,Kanis JA,Odén A,etal.Body mass index as a predictor of fracture risk:a meta-analysis[J].Osteoporos Int,2005,16(11):1330-1338.

[7]Meyer HE,Tverdal A,Falch JA.Body height,body mass index,and fatal hip fractures:16 years′ follow-up of 674,000 Norwegian women and men[J].Epidemiolog,1995,6(3):299-305.

[8]Gao G,Zhang ZL,Zhang H,etal.Hip axis length changes in 10,554 males and females and the association with femoral neck fracture[J].J Clin Densitom,2008,11(3):360-366.

[9]Armstrong ME,Spencer EA,Cairns BJ,etal.Body mass index and physical activity in relation to the incidence of hip fracture in postmenopausal women[J].J Bone Miner Res,2011,26(6):1330-1338.

[10]Compston JE,Watts NB,Chapurlat R,etal.Obesity is not protective against fracture in postmenopausal women:GLOW[J].Am J Med,2011,124(11):1043-1050.

[11]Johansson H,Kanis JA,Odén A,etal.A meta-analysis of the association of fracture risk and body mass index in women[J].J Bone Miner Res,2014,29(1):223-233.

[12]Johansson H,Kanis J,Odén A,etal.High body mass index,adjusted for BMD,is a risk factor for fracture in women[C].San Diego:ASBMR,2011.

[13]Looker AC,Flegal KM,Melton LJ 3rd.Impact of increased overweight on the projected prevalence of osteoporosis in older women[J].Osteoporos Int,2007,18(3):307-313.

[14]Nielson CM,Srikanth P,Orwoll ES.Obesity and fracture in men and women:an epidemiologic perspective[J].J Bone Miner Res,2012,27(1):1-10.

[15]Premaor MO,Ensrud K,Lui L,etal.Risk factors for nonvertebral fracture in obese older women[J].J Clin Endocrinol Metab,2011,96(8):2414-2421.

[16]Premaor MO,Pilbrow L,Tonkin C,etal.Obesity and fractures in postmenopausal women[J].J Bone Miner Res,2010,25(2):292-297.

[17]Nielson CM,Marshall LM,Adams AL,etal.BMI and fracture risk in older men:the osteoporotic fractures in men study (MrOS)[J].J Bone Miner Res,2011,26(3):496-502.

[18]Gnudi S,Sitta E,Lisi L.Relationship of body mass index with main limb fragility fractures in postmenopausal women[J].J Bone Miner Metab,2009,27(4):479-484.

[19]Compston JE,Flahive J,Hosmer DW,etal.Relationship of weight,height,and body mass index with fracture risk at different sites in postmenopausal women:The global longitudinal study of osteoporosis in women (GLOW)[J].J Bone Miner Res,2014,29(2):487-493.

[20]邸彩霞.2型糖尿病患者腹腔内脏脂肪面积与骨密度的相关性研究[D].石家庄:河北医科大学,2012.

[21]Amati F,Pennant M,Azuma K,etal.Lower thigh subcutaneous and higher visceral abdominal adipose tissue content both contribute to insulin resistance[J].Obesity (Silver Spring),2012,20(5):1115-1117.

[22]Orwoll E,Lambert LC,Marshall LM,etal.Endogenous testosterone levels,physical performance,and fall risk in older men[J].Arch Intern Med,2006,166(19):2124-2131.

[23]Cheng S,Massaro JM,Fox CS,etal.Adiposity,cardiometabolic risk,and vitamin D status:the Framingham Heart Study[J].Diabetes,2010,59(1):242-248.

[24]Grethen E,McClintock R,Gupta CE,etal.Vitamin D and hyperparathyroidism in obesity[J].J Clin Endocrinol Metab,2011,96(5):1320-1326.

[25]Sukumar D,Schlussel Y,Riedt CS,etal.Obesity alters cortical and trabecular bone density and geometry in women[J].Osteoporos Int,2011,22(2):635-645.

[26]Kanis JA,McCloskey EV,Johansson H,et al.Case finding for the management of osteoporosis with FRAX®-assessment and intervention thresholds for the UK[J].Osteoporos Int,2008,19(10):1395-1408.

[27]Premaor M,Parker RA,Cummings SR,etal.Predictive value of FRAX for fracture in obese older women[J].J Bone Miner Res,2013,28(1):188-195.

[28]Eastell R,Black DM,Boonen S,etal.Effect of once-yearly zoledronic acid five milligrams on fracture risk and change in femoral neck bone mineral density[J].J Clin Endocrinol Metab,2009,94(9):3215-3225.

Recent Research Progress in Correlation between Obesity and Bone

ZHUTing1a,2,ZhouLi-gang1b,2.

(1a.DepartmentofGeriatrics, 1b.DepartmentofEndocrinology,ShuguangHospital,ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai200021,China； 2.DiabetesResearchCenter,ShanghaiUniversityofTraditionalChineseMedicine,Shanghai200021,China)

Abstract:In Europe and Asian countries,overweight and obese population is increasing.Recent studies indicate that for fractures in obese postmenopausal women and older men, the risk is increased for some fractures and decreased for others. Although falls may be particularly important in the obese fracture,risk factors for fracture in obese people seem to be similar to those of the nonobese population. There is evidence indicating that the incidence of fractures in obese people is higher than in the nonobese.However,osteoporotic fractures in overweight and obese people were neglected in the past,therefore there is few measures to prevent fractures in obese population.

Key words:Obesity； Fracture； Osteoporosis； Body mass index

收稿日期：2014-02-12修回日期：2014-09-29编辑：辛欣

基金项目：国家自然科学基金面上项目(81370932)

doi：10.3969/j.issn.1006-2084.2015.08.003

中图分类号：R714.257

文献标识码：A

文章编号：1006-2084(2015)08-1351-03