单纯性肥胖儿童综合减重干预后维生素D水平变化及作用探讨

李世寒， 李瑞珍， 贺珮玲， 王源源， 常雪凝， 曹中强， 梅 红

肥胖症是一种脂肪过度蓄积导致的慢性炎症性疾病，影响儿童的身心健康，是儿童期性早熟、哮喘，以及成年期糖尿病、心血管疾病等的主要危险因素之一[1-3]。在2022年3月4日世界肥胖日，世界卫生组织(World Health Organization,WHO)报告全球已经有超过10亿肥胖者，其中有3.4亿为青少年，3 900万为儿童，且患病人数仍在上升，预计到2025年将会有大约1.67亿人因肥胖发生一系列并发症[4]。维生素D缺乏或不足在全球人群，特别是儿童中普遍存在。维生素D缺乏被证实与许多慢性炎性疾病有关[5-7]。谢维波等[8]的研究发现维生素D不足还可能增加呼吸系统感染风险。也有研究表明，维生素D缺乏或不足可能与儿童肥胖具有关联性，内脏脂肪水平越高的儿童其维生素D水平越低，腹型肥胖儿童和体脂肪过多的儿童是维生素D缺乏防控的重点人群[9-10]。Simunovic等[11]报道了血清25羟基维生素D[25-hydroxyvitamin D,25-(OH)D]水平与肥胖及代谢指标的关系，但是维生素D在肥胖儿童减重过程中的作用及浓度变化的相关研究相对较少。本研究通过对单纯性肥胖儿童进行综合减重干预，观察维生素D与肥胖儿童人体测量学指标及体内糖脂代谢的变化关系，分析维生素D水平对单纯性肥胖儿童体内代谢及减重的影响。

1 对象与方法

1.1研究对象 选择2020年10月至2021年3月武汉市某小学的体检儿童100名，年龄7～14岁。根据中国肥胖问题工作组的推荐标准[12]：体质量指数(body mass index，BMI)大于同年龄、同性别的95%者则诊断为肥胖，经详细询问病史，排除其他病因所致，确认为单纯性肥胖。本研究100名儿童中单纯性肥胖50名，对其开展为期3个月的饮食及运动干预，有7名因拒绝参加干预计划而被排除，最终纳入43名单纯性肥胖儿童(肥胖组)，年龄(10.12±1.22)岁，男31例，女12例。同时纳入体重(weight,Wt)正常儿童50名(对照组)，年龄(10.57±1.09)岁，男34例，女16例。两组年龄、性别比较差异无统计学意义(P>0.05)。本次研究获得武汉儿童医院医学伦理委员会批准(2020R067_E01)，研究对象均同意参与，并由监护人签署知情同意书。

1.2纳入与排除标准 纳入标准：(1)年龄7～14岁；(2)近12个月内未接受减重干预措施；(3)近3个月内未使用维生素D补充剂。排除标准：(1)遗传代谢及内分泌系统相关疾病或药物引起的继发性病理性肥胖症；(2)依据病史及体检排除伴有肿瘤、慢性疾病，以及新近有感染性疾病者；(3)身体残疾者。

1.3综合减重干预方法 采用饮食、运动、健康宣教等方法，在医务人员与儿童监护人共同参与下对肥胖儿童开展减重干预。参照《中国居民膳食指南(2016)》[13]，在营养师和内分泌专科医师的指导下制定饮食方案，在家庭中实施，并由专业人员定期检查。每周举办1次针对肥胖儿童及其父母的营养教育及健康宣教，要求每月复诊1次。复诊时由固定专人测量儿童的身高(height,Ht)、Wt等指标并评估干预效果。肥胖组儿童每天的能量摄入：7～10岁，800～1 000 kcal/d；10～15岁1 000～1 200 kcal/d。三餐能量占总能量的比例：早餐30%、午餐40%、晚餐30%。碳水化合物、蛋白质、脂肪的供能比例分别为40%～45%、30%～35%、20%～25%。肥胖儿童运动前后至少进行5 min的热身，每次有氧运动时长至少达到40 min，以达到60 min为佳，包括快走、慢跑、跳绳、打球、游泳、骑自行车等，并根据Karvonen方程[14](心率最大值=220-年龄)定义训练强度，使心率介于最大心率的60%～75%。参与者在监护人的密切监督下每周进行5次运动，持续3个月。此外，鼓励肥胖儿童帮父母做家务，如扫地、倒垃圾等，不鼓励久坐不动的行为。

1.4观察指标

1.4.1 人体测量学指标 对肥胖组干预前后及对照组进行人体测量学指标测量，包括Ht、Wt、腰围(waist circumference,WC)、体脂率[percentage body fat,PBF;PBF=体脂肪(kg)/体重(kg)×100%]。具体测量方法为：被测量者穿单薄衣物，脱去鞋袜，身体与地面呈90°，抬头挺胸站立，使用人体成分分析仪(InBody J30，韩国)测量Ht、Wt、BMI和PBF等。使用标准卷尺在外侧髂嵴和最低肋骨之间的中点测量WC。采用WHO 5～19岁成长推荐标准[15]计算BMI-Z值。

1.4.2 代谢指标 于干预前和干预后进行血清指标检测。受试者均先禁食12 h，采用促凝管抽取清晨空腹静脉血5 ml，3 500 r/min离心后取上层血清进行检测。应用罗氏Cobas8000 e602全自动模块化免疫分析仪[罗氏诊断产品(上海)有限公司]通过电化学发光法[罗氏诊断产品(上海)有限公司]测定25-(OH)D浓度。应用罗氏Cobas c702全自动生化分析仪[罗氏诊断产品(上海)有限公司]通过葡萄糖己糖激酶法(塞力斯科技医疗股份有限公司)测定空腹血糖(fasting blood glucose,FBG)。通过酶法检测甘油三酯(triglyceride,TG)、总胆固醇(total cholesterol,TC)、低密度脂蛋白胆固醇(low-density lipoprotein cholesterol,LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)。应用罗氏Cobas c702全自动生化分析仪[罗氏诊断产品(上海)有限公司]通过直接化学发光法检测空腹血胰岛素(fasting insulin,FINS)。稳态模型胰岛素抵抗指数(homeostasis model assessment of insulin resistance index,HOMA-IR)=[FINS(μIU/L)×FBG(mmol/L)]/22.5[16]。

2 结果

2.1两组人体测量学指标和代谢指标比较 与对照组相比，干预前肥胖组Wt、WC、BMI、BMI-Z、PBF、FINS、HOMA-IR、TG更高，FBG、HDL-C水平更低，差异有统计学意义(P<0.05)。经干预后，肥胖组的WC减小，BMI-Z、25-(OH)D水平降低，TC水平升高，与干预前比较差异有统计学意义(P<0.05)。见表1。

表1 两组人体测量学指标和代谢指标比较

续表1

2.225-(OH)D与基础指标的相关性分析结果 Pearson相关分析结果显示25-(OH)D与Wt、WC、BMI、BMI-Z、FINS、HOMA-IR呈负相关(P<0.05)，与HDL-C呈正相关(P<0.05)。见图1。

图1 25-(OH)D与各基础指标的Pearson相关系数矩阵图(*P<0.05)

2.3肥胖组干预前后25-(OH)D水平变化与其他指标水平变化的关联性分析结果 经校正性别、年龄以及25-(OH)D和其他指标的初始值后进行多重线性回归分析，结果显示△25-(OH)D与△WC(P<0.01)、△FBG(P<0.05)呈负关联，提示25-(OH)D下降水平越大，WC、FBG降低越小。见表2。

表2 肥胖组干预前后25-(OH)D水平变化与其他指标水平变化的多重线性回归分析结果

3 讨论

3.1肥胖症及维生素D缺乏经常同时发生[17]，肥胖儿童维生素D缺乏患病率高于正常儿童[18]。维生素D与肥胖的关系引起了许多学者的关注，少数学者研究了添加维生素D干预后肥胖相关代谢指标的变化情况[19]，但目前尚鲜有研究报道不使用维生素D干预时，肥胖者身体相关指标与维生素D的变化关系。

3.2本研究探索了在未服用维生素D补充剂的前提下，单纯性肥胖儿童经饮食、运动干预后，维生素D水平的浓度变化。结果显示，单纯性肥胖儿童的维生素D水平普遍偏低，但与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)，这可能与本研究样本量小以及研究对象均来自同一地区有关。经综合干预3个月后，肥胖组WC和BMI-Z减小，但25-(OH)D水平亦明显下降(P<0.05)。有文献报道显示，25-(OH)D与WC和BMI呈负相关，充足的维生素D有利于WC和BMI的下降[20]，且在减重干预后，维生素D水平有所恢复[21]。本研究减重干预后25-(OH)D下降的原因可能如下：(1)在进行初次抽血发现维生素D不足或缺乏后，没有建议研究对象补充维生素D。(2)研究对象初始收集为秋季，减重干预后于冬季进行采血检测，冬季阳光较秋季更弱，日晒更少。(3)肥胖儿童体内维生素D滞留在脂肪细胞中，导致血清内25-(OH)D持续低水平[22-23]。(4)减重过程中维生素D进一步消耗，降低食欲，降低Wt，因此减重后WC和BMI下降，25-(OH)D也下降[24]。(5)本研究对象为学龄期儿童，具有代表性，但样本量较少，且没有考虑到不同地区及种族差异性。

3.3本研究Pearson相关分析结果显示，25-(OH)D与Wt、WC、BMI、BMI-Z呈负相关(P<0.05)；多重线性回归分析结果显示，肥胖组干预前后25-(OH)D水平变化与WC变化存在负关联，提示在儿童减重过程中维生素D进一步缺乏，会减少WC下降程度，认为补充维生素D对减肥有促进作用。维生素D是维持人体钙磷代谢平衡及骨骼形成的脂溶性营养素[25]，可以增强胰岛β细胞分泌胰岛素，提高胰岛素降糖效率，减缓胰岛素抵抗，进而减少肥胖及代谢综合征的风险[14]。另外，维生素D以胆固醇为底物，在肠黏膜转化，经过皮肤光照、肝脏25羟化酶、肾脏1-α羟化酶转化为活性强的1，25-(OH)2D，而维生素D羟化衍生物可抑制HMG-CoA还原酶活性，从而抑制肝内极低密度脂蛋白(very low-density lipoprotein，VLDL)的合成，升高HDL-C[26]。然而，脂代谢紊乱及胰岛素抵抗是肥胖儿童的重要并发症。有学者通过高脂饮食诱导建立小鼠模型，发现肥胖会导致胆固醇、TG、血糖、胰岛素水平增加，进一步下调肝脏Cyp2r1水平，使肝脏25-(OH)D合成减少[27]。Xiao等[28]针对6 091名6～18岁儿童进行检测分析，结果显示HOMA-IR与25-(OH)D水平呈负相关。本研究结果也显示，25-(OH)D与FINS、HOMA-IR等呈负相关，与HDL-C呈正相关，这与上述研究结果相似。

3.4肥胖是生活、饮食、遗传、心理、压力等多方面多因素造成的[29]，而儿童肥胖的防治需要家长、医师、患儿共同从心理、饮食及运动等多个方面进行共同干预。在医师指导下，补充维生素D是安全的，基于本研究的结果，建议对单纯性肥胖儿童适当补充维生素D，有利于满意的减重效果。

综上所述，维生素D缺乏与儿童单纯性肥胖密切相关，在未予维生素D补充的前提下，肥胖组经综合干预后维生素D水平进一步下降，△25-(OH)D与△WC、△FBG呈负关联，提示维生素D具有抗脂肪及促进减重的作用，但其具体机制尚需进一步研究。建议对单纯性肥胖儿童定期检测BMI及维生素D水平，保证适当的户外运动及光照时间，降低肥胖对儿童健康的影响。