老年人体成分与症状性膝骨关节炎的相关性探讨

张航铭，胡亦新，刘正，左婧，邹琳，刘云霞，徐伟豪，张培城

1.北京大学首钢医院骨科，北京 100144；2.中国人民解放军总医院 国家老年疾病临床医学研究中心；3.中国人民解放军总医院第二医学中心,a 保健四科,b 保健一科；4.北京卫戍区海淀第五十一离职干部休养所

膝骨关节炎(KOA)是一种常见的退行性关节疾病，是全球老年人口致残的主要原因之一，我国中老年人群的KOA患病率约为21.5%[1]。通常认为，肥胖是KOA的一个重要的危险因素，研究表明，体成分对KOA的预测作用要优于体重指数(BMI)[2]。体成分是指在人体总质量中，不同身体成分的构成比例。研究表明，脂肪组织可通过体质量负荷和分泌的脂肪因子作用于KOA的病理生理过程[3-4]，肌肉可影响膝关节的稳定性及下肢力矩[5]。KOA导致的疼痛会使患者减少活动，进而导致肌肉失用性萎缩[5]，产生的炎症因子会促进蛋白质分解[6]。本研究拟通过研究老年人体成分与症状性KOA的关系，探讨BMI结合体成分对老年KOA预防和康复的指导作用。

1 对象与方法

1.1 研究对象 自2018年11月至2019年7月，在北京某社区进行老年综合调查。该项目得到中国人民解放军总医院伦理委员会的批准(S2018-102-02)，并在中国临床试验中心(ChiCTR900022576)注册，所有研究对象均自愿签署了知情同意书。符合本研究标准的老人共681例，其中60～<70岁共28例，70～<80岁共52例，80～<90岁共481例，≥90岁共120例。

1.2 纳入与排除标准 纳入标准：(1)年龄≥60岁；(2)自愿参与本研究。排除标准：(1)患有重症或终末期疾病；(2)有严重认知障碍、痴呆或严重听力问题；(3)有植入电子设备或金属植入物；(4)患有重大残疾，自主活动障碍，不能在辅助下独立行走；(5)患有类风湿关节炎，脊柱关节炎，痛风；(6)既往膝关节外伤。共有681名受试者纳入本研究。

1.3 研究方法 采用结构化问卷对受试者进行面对面访谈，收集社会人口学资料，生活方式和行为，疾病史等。采用多频节段生物电阻抗法(BIA；Inbody 770, Biospace Ltd., Seoul, Korea)测量体成分[7]，包括体脂百分比、四肢和躯干肌肉质量。体脂百分比=体脂质量/体质量，下肢肌肉百分比=双下肢肌肉质量/体质量，躯干肌肉百分比=躯干肌肉质量/体质量。如受访者自我报告患有膝骨关节炎，且有膝关节疼痛史，则定义患有症状性膝骨关节炎(SKOA)[8]。

2 结果

2.1 一般资料 老年女性SKOA的患病率高于男性(44.3%比32.4%,P<0.05)，女性和男性的BMI差异无统计学意义[(23.8±3.5)kg/m2比(24.2±3.1)kg/m2,P=0.153]，女性的体脂百分比高于男性(34.0±7.4 比29.3±6.4,P<0.001)，躯干肌肉百分比(28.5±3.4比31.0±3.0,P<0.001)和下肢肌肉百分比(19.0±3.0比22.2±2.9,P<0.001)低于男性。老年女性SKOA组的BMI、体脂百分比、腰臀比均显著高于对照组(P<0.05)；在男性中，SKOA组和对照组的BMI及体成分差异无统计学意义(表1)。

表1 不同性别人群的SKOA组和对照组比较

2.2 体成分与患SKOA的相关性 调整年龄后，老年女性SKOA患病风险与BMI和体脂百分比呈正相关，且各组患SKOA的OR值呈线性增加趋势，与躯干肌肉百分比呈负相关，各组患SKOA的OR值呈线性下降趋势。老年男性SKOA患病风险仅与躯干肌肉百分比呈负相关，但各组患SKOA的OR值未见显著线性趋势，与其他体成分因素无明显关系(表2)。

表2 调整年龄等因素后，各组患SKOA的相关因素

2.3 患SKOA的风险分析 超重或肥胖且躯干肌肉百分比较低的亚组(OL组)的老年女性和男性患SKOA的风险都显著增高，OR(95%CI)值分别为2.24(1.35,3.71)、2.31(1.18,4.53)，其余亚组未见明显增高。当依据BMI和下肢肌肉百分比分成4个亚组时，超重或肥胖且下肢肌肉百分比较高的亚组(OH组)和OL组的老年女性患SKOA的OR(95%CI)值均显著较高，分别为1.91(1.17,3.65)、1.83(1.11,3.03)，在男性中各亚组差异无统计学意义(表3)。

表3 4种身体成分类型的亚组患SKOA的OR(95%CI)值

3 讨论

本研究发现，老年女性和男性的BMI虽差异无统计学意义，但老年女性的SKOA患病率却高于男性，而对体成分研究发现，老年女性的体脂百分比高于男性，躯干和下肢的肌肉百分比低于男性。因此体成分可能比BMI能更好地解释女性SKOA患病率高于男性。Sowers等[2]的研究也发现，与BMI相比，体成分指标能更好地预测和解释女性KOA的发生和进展，研究体成分与KOA的关系可能更有价值。本研究的结果还显示，老年女性SKOA患病率与BMI、体脂百分比呈正相关，与躯干肌肉百分比呈负相关，老年男性SKOA患病率仅与躯干肌肉百分比呈负相关。男性SKOA患病率为32.4%，女性为44.3%，相比于Tang等[8]报道的60～<70岁人群男性7.5%、女性14.7%的SKOA患病率明显偏高，这可能是由于本研究选择的人群年龄更高，且通过受访者的自我报告判断结果可能有一定偏差，因此SKOA患者更多。

3.1 体脂成分与SKOA的关系 本研究表明，老年女性的体脂百分比与SKOA呈正相关。一般认为脂肪组织通过2个途径影响OA，一是由于肥胖和超重导致的体质量负荷会给承重关节如膝关节带来超额负荷，导致软骨丢失、骨赘形成进而引发OA[9]；二是脂肪组织释放的炎症因子、脂肪因子等可促进关节内炎症反应，导致关节软骨的代谢异常，引发OA[10]。

3.2 肌肉成分与SKOA的关系 本研究显示，老年女性和男性的躯干肌肉百分比均与SKOA呈负相关。躯干肌肉与核心稳定有着密切的关系，对机体在受到干扰力后保持或恢复躯干平衡、维持下肢运动时的对称性有重要作用。在步行着地或突发停止活动时，躯干肌群能使躯干保持屈曲稳定，减少股四头肌和拮抗肌的活动，从而减少膝关节压力；核心稳定还有助于减少直立的着地姿势，进而减少地面反作用力冲击对膝关节损伤[11]。虽然不清楚SKOA与肌肉成分的因果关系，但躯干和下肢肌肉锻炼对SKOA的预防和康复、提高老年人生活质量都具有积极意义。尤其是躯干肌肉与SKOA具有显著的相关性，躯干肌肉锻炼也可以作为有意义的康复锻炼方式。

3.3 肌肉减少性肥胖与SKOA的关系 本研究发现，超重或肥胖且躯干肌肉百分比较低的老年女性和男性患SKOA的风险都显著较高，而单纯超重或肥胖的人群患SKOA的风险未见明显增高。这表明相比于单纯使用BMI，使用BMI结合体成分的方式与SKOA具有更强的相关性，能更好地预测SKOA。简单的体质量差异无法解释这一结果，可能与脂肪组织的代谢作用和肌肉成分稳定作用有关[4,12]。

总之，体成分与老年女性SKOA密切相关，与男性SKOA相关性较差。使用BMI结合体成分分析，有助于更准确地了解SKOA患者的身体特点，进而能够更有针对性地指导老年SKOA患者的管理和锻炼，对老年SKOA的预防和康复具有重要的意义。