心周脂肪体积与心血管危险因素及能量消耗的相关性研究

李佳凝，孔维敏，高昕，杨婷婷，冯纪涛，王九荣，楼青青

中国心血管年报告中记录了心血管死亡率的上升趋势，心血管疾病目前占城市死亡的42.5%，农村地区死亡的44.6%[1]。心周脂肪因为其特殊的解剖学位置[2，3]且产生大量的促炎症细胞因子、加重动脉粥样硬化，因此被认为是一种新的心血管危险因素[4]。心周脂肪包括心外膜脂肪组织和心包外脂肪组织两部分，前者位于心包囊内，后者与心包外的纵隔脂肪组织相结合[5，6]。近年来，大量研究证实心周脂肪体积与冠状动脉斑块[7]，重度冠状动脉狭窄[8]，颈动脉硬化程度以及冠状动脉钙化[4，9]相关，最终引起心血管疾病的发生、发展。体力活动是公认的对健康有益的能量消耗形式，研究表明它有保护心脏作用[10]。影响心周脂肪体积的相关因素，尤其是体力活动，需要进一步研究。本研究旨在分析心周脂肪体积与心血管危险因素及能量消耗的相关关系。

1 资料与方法

资料：本研究纳入于2014-09至2015-12在南京中医药大学附属中西医结合医院疑似冠心病或已确诊冠心病需行冠状动脉计算机断层摄影术（CT）检查的成人住院患者152例。纳入标准为：（1）检查者有心绞痛症状或2个或更多的心血管危险因素，如吸烟、高血压或糖尿病。（2）无严重的呼吸系统疾病如：哮喘等；（3）同意参加本项研究所有受检者。排除标准：（1）妊娠或哺乳妇女；（2）有严重的心脏病、呼吸系统疾病和肝肾功能损害者；（3）数据不全者。

方法：（1） 心周脂肪测量方法：本研究使用64排CT（GE Lightspeed VCT）进行扫描，操作者不知晓患者冠状动脉粥样硬化情况，CT扫描者从受试者气管隆突1 cm处开始，扫描的范围上至肺动脉分叉处， 下至膈肌， 前至胸壁， 后至食管和降主动脉。扫描过程中，告知受检者应屏住呼吸，以减少呼吸运动造成的伪影从而影响测量的准确。此外，对受检者进行心电图监测。然后，将采集的图像传送到AW 4.4工作站。两位有经验的放射科医师逐层手动跟踪心包，提取心脏，采用-190～-30 HU窗宽值获得脂肪，逐层手动描画扫描范围内心周脂肪轮廓，域值范围不变，测出的脂肪体积单位为cm3。

（2）临床测量指标：一般测量学指标如身高、体重、血压均参考患者的电子病历所记录的信息。

（3）实验室测量指标：所有受试者均于清晨抽取静脉血，测定空腹血糖（FPG）、空腹血清胰岛素（FINS）用生化分析仪酶测定（Hitachi 747；Hitachi Inc.）。高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）和血清甘油三酯（TG），低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）浓度用Friedewald公式计算[11]。用稳态模型评估法（HOMA）评估胰岛素抵抗（IR）指数。IR的判断：由于本研究的样本量比较小，因此以国内学者邢小燕等[12]对10 147名（25～74 岁）糖耐量正常人群的上1/4位点稳态模型评估法-胰岛素抵抗（HOMA-IR）值2.69为参考值。当HOMA-IR≥2.69则判定存在 IR，HOMA-IR＜2.69判定为无IR。

（4）活动能量消耗计算：患者均填写国际体力活动问卷，包括长卷和短卷两个部分。本研究采用长卷，由屈宁宁等[13]译成中文版包括五个部分：职业体力活动（包括重度体力活动、中度体力活动、步行）、交通体力活动（包括乘车、骑自行车、步行）、家务体力活动（包括庭院内重体力活动、庭院内中体力活动、室内体力活动）、休闲体力活动（散步、重度体力活动、中度体力活动）、静坐（工作日、周末）。研究对象根据国际体力活动问卷回忆其过去一周的体力活动情况，主要包括活动的频率（次/周）和活动时间（h/次）。体力活动能量消耗（MET-min/week）=该活动代谢当量值（METS）×每天活动时间（min）×活动天数/week[14]。

统计学方法：采用SPSS 20.0进行数据分析，均数±标准差（±s）描述正态分布的计量资料，非正态分布的计量资料用中位数（Q1，Q3）描述，计数资料以例数（%）描述。组间比较采用t检验。心周脂肪体积和IR、心血管疾病危险因素及活动消耗的相关关系采用Pearson及Spearman分析。心周脂肪体积和相关因素采用多元逐步线性回归分析。P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

研究人群的一般资料（表1）：本研究共纳入心血管科168例患者，其中16例患者因实验室数据不全者（n=6）， 未填写活动体力问卷 （n=4）或者拒绝参加本实验（n=6）而未参与本研究，最终纳入152例患者，其中男性78例，女性74例，年龄38～85岁，平均年龄为（60.68±9.46）岁; 大多数研究对象是初中或者高中文凭 （71.1%）。所有的慢性疾病中，高血脂的发病率最高 （79.6%）。99.9%的人群没有重体力活动，详细总体力活动、总步行、总静坐等能量消耗（MET-min/week）见表 1。

表1 152例患者的一般情况（±s）

表1 152例患者的一般情况（±s）

注：*非正态分布的计量资料用中位数（Q1，Q3）。1 mmHg=0.133 kPa

项目 总体 (n=152)年龄 (岁) 60.7±9.5总步行能量消耗* (MET-min/week) 874.5 (624.6, 1 386.0)

单因素相关性分析（表2）：结果显示，（1）年龄和心周脂肪体积呈正相关，性别和心周脂肪体积呈负相关， 表明男性与女性相比心周脂肪体积较大。收缩压（SBP）、体重指数（BMI）、HOMA-IR、 FPG、TG与心周脂肪体积呈正相关；HDL-C 与心周脂肪体积呈负相关。而TC、 LDL-C与心周脂肪体积不相关。（2）总体力活动能量消耗和总中等强度体力活动能量消耗均与心周脂肪体积呈负相关。总静坐能量消耗与心周脂肪体积呈正相关。

有无胰岛素抵抗人群心周脂肪体积比较（图1）：152例患者共检出IR患者60例，无IR患者92例。有IR人群明显大于无IR人群的心周脂肪体积[（262.8±86.8 ）cm3vs （209.0±94.9）cm3，P=0.001]，比较差异有统计学意义 。

图1 有无胰岛素抵抗人群心周脂肪体积的比较

将单因素分析有显著性意义的变量进行多元逐步线性回归分析（表3）：结果显示年龄、性别、BMI、总中等强度体力活动能量消耗与心周脂肪体积有独立的关联（P均＜0.05）。

表2 各变量与心周脂肪体积的相关性分析

表3 心周脂肪体积与相关因素的多元逐步线性回归分析

3 讨论

本研究结果显示年龄、性别、BMI和总中等强度体力活动能量消耗与心周脂肪体积显著相关，心周脂肪体积与年龄相关，随着年龄的增长，心周脂肪体积增加[15]。这与国内外的研究结果均一致，且年龄是影响心周脂肪体积的一个独立危险因素。一项德国的研究[16]发现，年龄大于70岁的成年人，其心周脂肪体积显著高于年龄小于40岁的成年人[（252±118）cm3vs （148±77）cm3]。这一发现在我国的一项研究中也得到了类似的验证[17]，该研究证实70岁以上与50岁以上患者相比，前者有明显较高的心周脂肪体积[（259.5±78.86） cm3vs（225.86± 82.65）cm3）]。我们的研究还表明，男性的心周脂肪体积与女性的心周脂肪体积相比，有明显增高趋势，这与美国的一项动脉粥样硬化多种族研究的结果一致（MESA）[18]。Framingham心脏研究发现BMI与心周脂肪体积显著相关[15]。行多变量分析中，BMI与心周脂肪体积的相关性最大。然而，伊拉克的一项研究表明BMI和心周脂肪体积之间没有关联[19]。原因可能是因为他们的样本量较小，仅有74例参与者（男性68%），平均年龄（54±8）岁，（都来自伊拉克）。本研究纳入152例患者，男性占51.3%，平均年龄（60.68± 9.46）岁。而且在干预性研究中，有证据表明减少患者的BMI可减小心周脂肪体积。例如，对澳大利亚的69例超重或肥胖的心脏病患者进行了为期一年的干预研究[20]，发现体重减轻可导致心周脂肪体积的显著减少。另一项在68例巴西人参加的减肥手术试验中，BMI和心周脂肪体积均显著减少[21]。

本研究发现，心周脂肪体积与IR呈正相关，同时还发现IR人群的心周脂肪体积较无IR人群明显增加（P=0.001）。这与国外的研究较为相似，美国著名的MESA 研究[22]用CT测量心周脂肪体积，发现心周脂肪体积与IR中度相关（r=0.44，P＜0.0001）。意大利的一项研究[23]用超声测量心周脂肪厚度，在校正BMI之后，发现心周脂肪厚度与IR相关（r=0.35，P＜0.01）。德国的一项研究[24]用磁共振成像（MRI）测量心周脂肪体积，将其换算成质量后也证实了心周脂肪质量与IR相关（r=0.46，P＜0.05）。这可能是因为心周脂肪可以分泌多种生物活性蛋白，主要包括脂联素、抵抗素、各种炎症因子和游离脂肪酸[25-27]，且同时分泌大量的炎症因子如肿瘤坏死因子-α、白细胞介素-6 等，这会降低组织对胰岛素敏感性，引起IR[28]。

我们的研究发现，总体力活动能量消耗和心周脂肪体积之间呈负相关。这与其他几个研究[29-31]结果均一致。一项干预性研究[32]表明，增加体育活动可减少心周脂肪体积。研究者将32名肥胖的绝经后妇女分三组，给予限制热量或热量限制结合中等强度或者重度运动干预，20周后三组心周脂肪体积均减少，限制热量组为 （-13.25 ± 2.29）cm3， 限制热量组结合中等强度运动为（-12.03 ± 1.67）cm3， 限制热量组结合重度运动为（-13.50±2.16）cm3，P均 ＜ 0.001。另外，对肥胖男性进行为期12周的有指导的运动训练计划，发现他们的心周脂肪体积显著减少（9%）[33]。

在目前的研究中，久坐不动的能量消耗对心周脂肪体积没有显著的预测作用。然而，在双变量分析，我们发现，久坐不动的总能量消耗与心周脂肪体积呈正相关（r=0.287，P＜0.001），这与Larsen等[34]对539名成年人进行了为期1年的随访研究得出的结论相同。

本研究局限性。（1）本研究为横断面调查，研究样本来自于一家医院，相对较少。未来我们需要进行大规模、多中心的试验。（2）由于研究对象是冠心病患者或高危患者，结果是否能外推的一般人群尚不确定。此外，我们没有进行内部和外部观察变异性试验。（3）患者通过回忆前一周的活动填写国际体力活动问卷自我报告，可能存在一定的偏倚。

本研究的一个主要优点是使用增强的多层螺旋CT扫描。总之，在影响心周脂肪体积的许多相关因素中，有些因素是可以改变的。因此，在中国未来的重点应该放在降低BMI、LDL-C以及增加体力活动能量消耗。