【学术前沿】柳叶刀发文:内脏脂肪和异位脂肪会取代BMI成为预测2型糖尿病及心脑血管疾病的风向标吗?

发布时间:2019-08-16

编者按


  30年的流行病学研究表明,BMI无法完全预测心血管代谢风险,而内脏脂肪组织和异位脂肪更能解释腹部内脏的脂肪异常分布,成为2型糖尿病、动脉粥样硬化和心血管疾病的新风险因素。


  自1980年以来,70多个国家的肥胖发病率持续增加。2014年,美国肥胖发生率高达38%,其中III级肥胖占8%。肥胖增加了人类患2型糖尿病、动脉粥样硬化等慢性疾病的风险,因此确立相关风险因素为预防心脑血管疾病的关键。


  近日,国际动脉粥硬化协会和心脏代谢风险内脏肥胖代谢组主席在THE LANCET:Diabetes & Endocrinology杂志上发表了联合声明[1]:内脏脂肪和异位脂肪组织可能增加动脉粥样硬化和心脏代谢疾病风险,是心血管和代谢疾病的独立风险因素。该工作总结声明了内脏脂肪和异位脂肪作为2型糖尿病、动脉粥样硬化和心脑血管疾病风险因素的有力依据。(PS:异位脂肪指身体中没有生理脂肪储存的区域(肝脏,胰腺,心脏和骨骼肌)中出现的异常脂肪堆积。)



图1:来源:THE LANCET:Diabetes & Endocrinology官网


放开BMI!


  BMI为检测人群肥胖简单而方便的指标,但研究表明,具有相似体重或BMI的人患心血管疾病的风险不尽相同[2]。BMI为全身性的代谢指标,无法有效衡量中央腹部脂肪堆积及内脏脂肪堆积,而人的脂肪分布是不均匀的,心脑血管病往往与内脏、异位脂肪堆积相关,因此BMI无法有效预测心脑血管病的发生


  例如,图2显示:左边为67岁男子,接近正常体重(BMI 25 kg/m2),而右边为53岁男子为肥胖患者(BMI 30 kg/m2),而实际上BMI误报了两人之间的内脏脂肪差异,MRI和CT扫描显示左边患者的内脏脂肪为2.58 L/m2,右边患者的内脏脂肪为0.88 L/m2 ,可见BMI低的患者内脏脂肪堆积不一定少。过去30年来几项流行病学研究的数据显示,内脏脂肪(VAT)是发病率和死亡率的独立标志物,腹部皮下脂肪组织(SAT)积累是心血管风险的较弱指标。新出现的证据还表明[3],异位脂肪沉积(肝脏和心外膜)可能增加动脉粥样硬化和心脏代谢风险。


 图2:T1加权冠状颈-膝关节磁共振图像显示内脏脂肪(红色)和腹部皮下脂肪(蓝色)的变化


那么,如何测量内脏和异位脂肪?


  1.通过CT或MRI获取任何水平的界面图,量化躯体的脂肪组织库,测量骨骼肌质量和其中的脂肪组织。


  2.利用空间分辨率更高的成像技术检测身体中没有生理脂肪储存的区域,既异位脂肪,例如肝脏、胰腺、心脏和骨骼肌。


  3.双能X射线吸收测定(DEXA),其通过腹部脂肪和腹部皮下脂肪之间的差异估算内脏脂肪,此方法已通过CT或MRI验证,可作为CT或MRI的替代手段进行内脏异位脂肪检测。


  4.鉴于CT、MRI、DEXA的可行性较低,研究人员表示可用人体测量指标替代上述方法,如图3。其中最广泛使用的为腰围和腰臀比,腰围越大,内脏脂肪堆积的可能性越大。尽管测量腰围的最佳方案尚未达成共识,但许多专家建议在髂嵴水平或最后一根肋骨与髂嵴之间的中点进行测量[4]。


  另有研究证实,DUALSCAN与CT扫描测得的内脏脂肪体积具有良好的相关性[5],并具有简捷、无创、可重复的优点。DUALSCAN仪器通过物理测量测出经脐平面的腹部横断面积,然后通过连接在肢体和躯干上的两组电极分别对人体施加微小电流,检测电极之间的生物阻抗,从而计算出非脂肪组织面积和皮下脂肪面积( subcutaneous fat area,SFA) ,最后算出内脏脂肪面积( visceral fat area,VFA = 腹部横断面积- 非脂肪面积- SFA) 。


图3 用于评估内脏肥胖的非成像临床方法


内脏和异位脂肪的病理生理学意义


  1、内脏脂肪堆积引起代谢异常


  研究表明[6],当啮齿动物和人类适应过度进食时,腹部皮下脂肪(SAT)无法继续扩张,进而引发内脏脂肪(VAT)和异位脂肪堆积。内脏脂肪与代谢异常、人类生命健康状态息息相关(图4),其中高水平的内脏脂肪含量与2型糖尿病相关。当进行长期的热量限制后,患者胰腺内脂肪水平有所下降,其2型糖尿病亦得到一定程度的控制。



  2、过量内脏脂肪堆积引发炎症


  内脏脂肪过量堆积时,巨噬细胞在肥大的脂肪细胞周围浸润,导致炎性因子(IL6、肿瘤坏死因子)的大量释放和脂联素的减少。过量的内脏脂肪于全身性脂联素的减少有关。


  3、过量甘油三酯导致异位脂肪沉积


  肥胖患者体内存在过量的甘油三酯,而皮下脂肪的扩张能力不足,导致脂质溢出,从而在异位组织中发生脂肪沉积。


内脏和异位脂肪的作用和意义


  1、过量的内脏脂肪堆积可能是体脂肪分布所致动脉粥样硬化和糖尿病的重要原因,其也是腹部皮下脂肪功能失调的标志,因此内脏脂肪可成为诊断和治疗心脑血管疾病的重要标志。


  2、内脏脂肪量显著减少可反映运动、低热量饮食的干预效果

  证据表明,能量摄入的减少或能量消耗的增加与内脏脂肪、皮下脂肪堆积的减少有关。Sabag等研究表明[7],有氧型运动与2型糖尿病患者的内脏脂肪的显著降低有关。Verheggen及其同事做了另一项分析,其8项研究将低热量饮食与运动进行比较,结果显示二者都与内脏脂肪的显著减少有关,其中运动后体重减少5%,内脏脂肪显著减少21%,而低热量饮食后内脏脂肪仅减少13%,成人高强度的运动与内脏脂肪、皮下脂肪大幅度减少相关。因此可通过内脏脂肪实时检测运动、饮食干预的效果。


  3、运动和饮食干预后,腹部脂肪堆积的减少是均衡的,内脏脂肪可作为临床预后的稳定指标

  考恩等通过分析核磁共振图像分析运动量、运动强度对内脏脂肪堆积的影响是否呈现区域的不同。本研究对患者进行24周的干预,并于干预前后以核磁共振测量患者L4-L5之间5个区域的脂肪分布,包括L4-5椎间隙; L4-5下方5厘米; L4-5上方5厘米,10厘米和15厘米等区域。结果显示,无论运动量及运动强度多大,整个腹部的内脏脂肪减少是均匀的。


  图5:不同锻炼强度下,腹部内脏脂肪分布的区域差异(VAT :内脏脂肪组织。Control:没有锻炼。LALI :低量,低强度运动(女性180 kcal /疗程,男性300 kcal /疗程,VO 2 峰值50% )。HALI :高量,低强度运动(女性为360千卡/次,男性为600千卡/次,50%VO 2 峰值)。HAHI :高量,高强度运动(对于kcal /会话女性为360,对于男性为600 kcal /会话,75%VO 2 峰)。)


  内脏脂肪可反映心血管疾病的干预结果,研究人员发现,相对于内脏脂肪增加患者,内脏脂肪减少患者的心血管事件发生率更低。这些研究虽然无法量化体重减轻与内脏脂肪的相关性,但它们强调了检测内脏脂肪对心脏代谢风险评估的重要性。


展 望


  虽然BMI在风险预测中的地位已确立,但相同BMI水平的人群的个体差异较大,其无法准确预判风险。而作为2型糖尿病和动脉粥样硬化的风险因素,内脏和和异位脂肪可结合BMI成为预测动脉粥样硬化、心血管代谢疾病风险的重要指标。临床中亟待开发检测内脏脂肪和异位脂肪的简单工具,更多精确的成像工具亟待推广,以进一步预测心血管病的风险,并及早采取干预措施。总而言之,除了体重过重外,我们还要关注内脏和异位脂肪,以更好地对抗全球日益严峻的肥胖趋势。


参考文献

1.Neeland, I. J et al. (2019) Visceral and ectopic fat, atherosclerosis, and cardiometabolic disease: a position statement. The lancet. Diabetes & endocrinology

2. Gonzalez-Muniesa P Martinez-Gonzalez MA Hu FB et al.Obesity.Nat Rev Dis Primers. 2017; 317034

3.Després JPBody fat distribution and risk of cardiovascular disease: an update.Circulation. 2012; 126: 1301-1313

4. Ross R Berentzen T Bradshaw AJ et al.Does the relationship between waist circumference, morbidity and mortality depend on measurement protocol for waist circumference?.Obes Rev. 2008; 9: 312-325

5.Pietilinen KH,Kaye S,Karmi A,et al.Agreement of bioelectrical impedance with dual-energy X-ray absorptiometry and MRI to estimate changes in body fat,skeletal muscle and visceral fat during a 12-month weight loss intervention.Br J Nutr,2013,109(10):1910-1906.

6. Nazare JA Smith J Borel AL et al.Usefulness of measuring both body mass index and waist circumference for the estimation of visceral adiposity and related cardiometabolic risk profile (from the INSPIRE ME IAA study).Am J Cardiol. 2015; 115: 307-315

7. Sabag A Way KL Keating SE et al.Exercise and ectopic fat in type 2 diabetes: a systematic review and meta-analysis. Diabetes Metab. 2017; 43: 195-210


转载自:代谢网专业版

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