肌少性肥胖与代谢综合征关系的研究进展

李思远 宋娟 吴锦晖

肌少性肥胖(sarcopenia obesity,SO)是肥胖和肌少症共存的临床功能性疾病。SO病人的骨骼肌量随着年龄的增长逐渐下降,且伴随着脂肪量的相对增加,进一步促进了SO的发生和发展,引起代谢紊乱、心血管疾病、衰弱、失能,甚至死亡率增加[1-2]。代谢综合征(metabolic syndrome,MS)是一组以中心性肥胖、血压异常升高、空腹血糖异常升高、血脂异常为主要表现的临床症候群,也称为胰岛素抵抗综合征[3]。MS和SO都是老年人的常见问题,国内外关于两者关系的研究报道很多,但是结果并不一致。本文将从临床和分子机制的角度去阐述SO与MS的关系,为SO以及MS的早期预防和治疗决策提供参考依据。

1 流行病学调查

依据美国国家胆固醇教育计划成人治疗组第三次指南(ATPⅢ)的MS定义标准,美国成人MS的患病率为34.5%,女性高于男性,且患病率有逐年升高的趋势[4]。2016年国内一项纳入20余万人的荟萃分析结果显示,我国成年人MS的患病率约为24.5%[5]。由于国内外研究对SO的诊断标准不一致,故不同研究中SO的患病率差异较大[6-8]。使用四肢骨骼肌质量(ASM)和身高的平方(height2)的比值标准,上海地区男性和女性SO的患病率分别为13.8%和3.2%;使用骨骼肌质量和体质量的比值(SMI)标准,男性和女性患病率分别为27.0%和20.3%[9]。

2 SO和MS的关系

不同的研究关于SO的作用是否大于单独的肌少症或者单纯肥胖对于MS的影响仍存在争议。Lim等[6]对韩国565名社区人群做了研究,分别使用身高标化的肌肉量(ASM/height2)和体质量标化的肌肉量(ASM/Wt)两种不同的方式定义SO,结果使用ASM/Wt定义的SO患病率远高于ASM/height2定义;而且,使用ASM/Wt定义的SO组发生MS的比例高于单纯肥胖组或者单纯肌少症组。中国台湾的一项研究在台湾居民中调查了MS与SO之间的关系,研究结果显示,与健康受试者相比,SO组、肌少症组和肥胖组MS的患病率分别为健康对照组的11.59倍、1.98倍和7倍。SO组发生MS的风险明显高于其他组别[10]。

相反,也有一些研究得出了不同的结论:与SO组相比,单纯肥胖组MS的患病率更高[11]。一项纳入12篇关于SO和MS关系研究的Meta分析和系统评价,共纳入11 308例成人,发现单纯肥胖人群发生MS的风险高于SO人群[12]。这些差距可能是由于不同研究对SO的定义存在差异而产生的。同时,该系统评价的局限性在于纳入的大部分研究都是横断面研究,很难发现SO和MS的因果关系[12]。

因此,2021年11月欧洲临床营养和代谢学会(ESPEN)和欧洲肥胖学会(EASO)牵头制定了SO的定义和诊断流程的专家共识。新的SO诊断标准包括三条:(1)握力的诊断切点为男性<28 kg、女性<18 kg;(2)体脂百分比(FM%)男性>29%、女性>41%;(3)体质量标化的肌肉量减少(SMM/W或ALM/W小于同种族健康年轻人平均值的2个标准差),诊断切点为男性<38.2%,女性小于<32.2%[13]。随着SO定义的标准化,未来有关SO和MS关系的研究将更具有同质性和可比性。

3 SO与MS的关系机制

研究显示,SO与MS可能通过胰岛素抵抗、慢性炎症、脂肪组织、维生素D缺乏等机制相互影响。

3.1 胰岛素抵抗 韩国一项研究使用稳态模型胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)评价胰岛素抵抗,发现与非SO组相比,SO组的HOMA-IR更高,说明SO与胰岛素抵抗密切相关[14]。由于骨骼肌是葡萄糖摄取和利用的主要部位之一,负责约80%的葡萄糖清除,故肌肉量减少会促进胰岛素抵抗。同时SO病人骨骼肌脂肪浸润增加,抑制了骨骼肌中肌肉蛋白质的合成,这也会增加胰岛素抵抗的风险,导致MS的发生[15-16]。

反过来,MS也会增加SO的风险。肥胖个体的胰岛素抵抗引起高胰岛素血症,抑制糖原的合成,促进肌肉的分解代谢。同时,高胰岛素血症也会引起肌生长抑制素增加,导致骨骼肌减少[17]。

3.2 慢性炎症状态 肥胖会引起机体局部和全身的慢性低度炎症反应,肥胖的炎症反应是加重肌肉减少的主要原因。脂肪组织分泌的炎症因子TNF-α和IL-6水平增加,通过触发胰岛素信号通路中的不同关键步骤来改变胰岛素的敏感性。TNF-α可诱导氧化应激,从而加剧LDL氧化、胰岛素抵抗、内皮功能障碍和动脉粥样硬化。因此,可以认为肥胖与亚临床炎症状态相对应,这种炎症状态促进了与胰岛素抵抗发病机制有关的促炎症因子的产生[14]。研究显示,CRP和IL-6与总脂肪量呈正相关,与瘦体质量呈负相关。这说明肥胖相关的炎症可能在导致肌少症过程中发挥着重要的作用。

3.3 脂肪组织 肥胖者的白色脂肪组织(WAT)变得肥大和增生,被巨噬细胞吞噬,导致各种脂肪因子的分泌失调,同时,巨噬细胞和脂肪酸之间的协同作用也会引起胰岛素作用受损,导致骨骼肌胰岛素抵抗,增加肌肉萎缩的风险[18]。同时,脂联素及瘦素等保护性脂肪因子的分泌较少,导致食物摄入增加,能量消耗减少,并通过其在下丘脑中的作用降低肌肉的胰岛素敏感性[19]。

3.4 维生素D 维生素D是调节骨骼肌功能的重要激素,可以通过细胞内钙维持肌肉收缩兴奋性,促进骨骼肌干细胞的增殖和分化,维持肌肉的功能[20]。研究发现,维生素D通过其抗氧化和抗炎作用维持胰岛B细胞的功能,促进胰岛素分泌和减少脂肪的合成[21]。维生素D摄入缺乏不仅和MS相关的肥胖、糖代谢受损和血压升高有关[22],也和SO相关[23]。

4 治疗对策

SO的主要治疗策略包括运动和营养2个方面。运动可以延缓肌肉丢失,预防肥胖。运动包括有氧运动和抗阻训练。有氧运动可以减少炎症、氧化应激反应,提高线粒体的敏感性,改善骨骼肌的线粒体功能。研究发现,长期低强度有氧运动能有效提高肥胖者脂联素/瘦素比值,减少肥胖者胰岛素抵抗[24]。抗阻运动通过增加线粒体含量,减少氧化应激反应,增加肌肉力量。抗阻运动不仅能增加骨骼肌质量和力量,还能减少包括腹部脂肪在内的脂肪组织。同时,抗阻运动还能提高胰岛素的敏感性,减轻胰岛素抵抗,治疗MS。营养方面主要在控制热量的同时,保证机体摄入乳清蛋白、必需脂肪酸和肌酸。乳清蛋白可以有效地刺激肌肉蛋白的合成。另外,研究证实增加钙的摄入也对SO有利[25]。

5 结论

SO是肌少症和肥胖共存的临床疾病。SO和MS通过胰岛素抵抗、慢性炎症、脂肪组织、维生素D缺乏等机制相互影响。两者对人类健康危害日益增加,共同促进心血管疾病的发生。MS和SO的关系也逐渐引起学者们的关注。但是由于SO的诊断标准不统一,导致研究报道的患病率差异性大,且不同的研究对于SO对MS的作用是否大于单纯的肌少症或者单纯的肥胖仍存在争议。目前治疗上主要是营养和运动两方面,药物治疗方面尚缺乏证据,需要未来更多的研究支持。随着专家共识对SO定义的统一化,未来研究SO使用统一的定义可以为SO和MS关系提供更好的证据。