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本文刊于：中华儿科杂志，2022,60(8) : 798-803
作者：李嘉琪 王心 彭璐婷 燕武 刘倩琦 李晓南
单位：南京医科大学附属儿童医院儿童保健科，南京医科大学附属儿童医院放射科
通信作者：李晓南，Email： xiaonan6189@163.com
封面图：《不要气候灾难》作者：李梓凡女，8岁，山东大学附属中学小学部趵突泉校区
摘要
目的
应用磁共振成像（MRI）探讨肥胖患儿腹部脂肪分布和含量并分析其与体格测量及代谢紊乱的关系。
方法
横断面研究，选择2016年7月至2018年12月在南京医科大学附属儿童医院儿童保健科及内分泌科就诊的60例肥胖患儿为研究对象，收集患儿性别、年龄，测量身高、体重、体成分、腰围、血压，空腹检查血糖、血脂、胰岛素以及肝脏B超，并计算体质指数Z评分（BMI-Z）、腰围身高比（WHtR）和稳态模型胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）；根据腹部MRI扫描图像计算腹部皮下脂肪（SAT）含量、内脏脂肪（VAT）含量及腹部总脂肪（TAAT）含量，采用相关分析、回归分析等分析肥胖患儿腹部脂肪组织含量与体格测评及其代谢紊乱指标的关系，受试者工作特征（ROC）曲线比较腹部不同部位脂肪预测其代谢紊乱的准确性。
结果
60例患儿中男44例、女16例，年龄（9.2±1.4）岁。肥胖患儿腹部SAT、VAT及TAAT均与其BMI-Z（ r =0.60、0.46、0.59）、体脂百分比（ r =0.64、0.67、0.68）、WHtR（ r =0.60、0.57、0.61）呈显著正相关（均 P <0.01）；SAT和TAAT均与收缩压（ r =0.47、0.49）、甘油三酯（ r =0.33、0.35）、HOMA-IR（ r =0.33、0.28）等呈正相关（均 P <0.05）。为校正各变量间的混杂干扰作用，回归分析显示，肥胖患儿腹部SAT、VAT及TAAT均与体脂百分比（β=0.59、0.66、0.65）及WHtR（β=0.53、0.63、0.59）相关（均 P <0.01）。ROC曲线显示，SAT对胰岛素抵抗、代谢综合征的评估性能更好，VAT则对非酒精性脂肪性肝病的评估性能更好（曲线下面积=0.68、0.69、0.69，95% CI 0.54~0.82、0.55~0.84、0.53~0.85， P =0.017、0.014、0.019）。
结论
肥胖患儿腹部SAT、VAT及TAAT含量与体脂百分比及WHtR密切相关，随腹部脂肪含量的增加，发生胰岛素抵抗、代谢综合征及非酒精性脂肪性肝病的风险增高，并呈现部位差异。临床评估肥胖患儿腹部脂肪预测代谢风险时，应在BMI-Z基础上，结合腰围和体成分分析。
世界卫生组织将肥胖定义为可损伤健康的异常或过量脂肪组织积累。腹部尤其是内脏脂肪（visceral adipose tissue，VAT）堆积是导致肥胖患者代谢紊乱发生的主要因素，可显著增加高血压、胰岛素抵抗（insulin resistance，IR）、代谢综合征（metabolic syndrome，MS）、非酒精性脂肪性肝病（non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD）等慢性病风险。儿童时期是脂肪细胞增殖分化的关键期，儿童体脂肪含量及分布随年龄不断变化。而有关儿童腹部脂肪与代谢紊乱相关性的研究有限，已有结果也并不完全同于成人。磁共振成像（magnetic resonance imaging，MRI）是量化人体脂肪的“金标准”，可准确测量机体不同储库脂肪的含量，且辐射损伤少。本研究对60例肥胖患儿进行腹部MRI，旨在探究肥胖儿童腹部脂肪分布和含量与体格测量以及代谢紊乱的关系，并筛选与儿童腹部脂肪堆积密切相关的体格测量指标。
对象和方法
一、研究对象
横断面研究。选择2016年7月至2018年12月在南京医科大学附属儿童医院儿童保健科和内分泌科就诊并被诊断为肥胖的学龄期患儿60例为研究对象。纳入标准为根据国家卫健委发布的中华人民共和国卫生行业标准（WS/T586-2018）“学龄儿童青少年超重与肥胖筛查”诊断为超重及肥胖。排除标准为患有某些先天遗传性疾病、代谢性疾病及神经内分泌疾病所致的继发性病理性肥胖。经南京儿童医院伦理委员会批准（201603004-1），获得患儿家属知情同意。
二、研究方法
1.人体测量：由经过培训的研究人员对参与研究的患儿进行体格测量，包括身高、体重、腰围等，并进行体成分分析和血压测量。受试患儿直立、仅着内衣，身高测量值精确至0.1 cm，体重测量值精确至0.1 kg。腰围测量采用统一无伸缩性的软尺，以腋中线肋骨下缘和髂嵴连线中点的水平位置为测量点，使皮尺下缘过双侧测量点测量腰围，在受试者正常呼气末读数，结果精确至0.1 cm。同时采用人体成分测定仪（InBody J20，韩国Biospace公司）测量体质量、体脂质量、体脂质量百分比（percentage of fat mass，FM%）等体成分指标。血压测量使用电子血压计（HBP-1300，中国欧姆龙），在患儿平静休息15 min后进行坐姿测量右上臂血压，记录收缩压和舒张压，连续测量3次取平均值，结果精确至1 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa）。
2.相关公式：（1）体质指数（body mass index，BMI）（kg/m 2 ）=体重（kg）/身高 2 （m 2 ），精确至0.1；（2）为校正年龄和性别对BMI的影响，将BMI转为Z评分，体质指数Z评分（BMI-Z score，BMI-Z）=［BMI-Mean（BMI）］/SD（BMI）；（3）腰围身高比（waist to height ratio，WHtR）=腰围（cm）/身高（cm），腹型肥胖为WHtR≥0.50。
3.实验室检测：受试者于清晨（空腹12 h）抽取静脉血，己糖激酶法测空腹血糖；放射免疫分析法测空腹胰岛素、尿酸、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇（high density lipoprotein-cholesterol，HDL-C）。
4.肥胖合并症的诊断：（1）IR为稳态模型IR指数（homeostasis model assessment of insulin resistance，HOMA-IR）≥3.0［HOMA-IR=空腹胰岛素（mU/L）×空腹血糖（mmol/L）/22.5］。（2）MS为满足腹型肥胖及任意两项代谢异常。（3）NAFLD为有弥漫性肝细胞脂肪变的影像学或组织学证据，并排除乙醇滥用等可以导致肝脂肪变的其他病因。本研究以腹部B超检查进行脂肪肝的诊断。
5.腹部脂肪测定：采用Siemens avento 1.5 T超导型MR扫描仪（德国西门子）进行MRI检查。检查前受试患儿避免剧烈活动，空腹平卧位，腹部线圈，加呼吸门控。扫描序列包括MRI三平面定位扫描序列、常规轴位平衡式稳态自由进动序列和冠状位平衡式稳态自由进动序列。主要应用参数为重复时间 180 ms，回波时间 1.5/2.3 ms，翻转角50°，层厚为3 mm，层间距5 mm，所有患儿均进行全腹部（横膈至股骨头上缘）扫描。将DIXON原始图像传至Syngo MR工作站，利用工作站自带软件测量并计算受试者脂肪面积。分别得出每层切片的皮下脂肪（subcutaneous adipose tissue，SAT）及VAT面积，相加为腹部总脂肪（total abdominal adipose tissue，TAAT）面积（图1），单层脂肪体积=单层脂肪面积×（层厚+层间距），最终计算出全腹部脂肪含量（cm 3 ）=全腹各层脂肪面积之和（cm 2 ）×0.8（cm）。
三、统计学方法
应用SPSS 22.0软件进行统计分析。计数资料以例（%）表示。采用Shapiro-Wilk检验检查数据分布的正态性，符合正态分布的计量资料以 ±s表示；非正态分布的计量资料以 M （ Q 1 ， Q 3 ）表示。采用独立样本 t 检验比较肥胖患儿腹部SAT及VAT含量的差异；采用方差分析和协方差分析比较男女腹部脂肪含量的差异，并排除年龄、BMI对腹部脂肪含量的影响。符合正态分布的资料通过 Pearson检验其相关性，非正态分布资料使用Spearman检验评价相关性。采用多元回归分析确定影响脂肪含量的相关因素。利用受试者工作特征（receiver operating characteristic，ROC）曲线曲线下面积（area under curve，AUC）探寻肥胖患儿腹部不同部位的脂肪组织含量与IR、MS及NAFLD的关系。以双侧 P <0.05为差异有统计学意义。
结果
一、一般资料
60例患儿中男44例，女16例，年龄（9.2±1.4）岁，BMI-Z 3.0（2.6，3.7），WHtR 0.60±0.05，FM%（40±5）%，HOMA-IR 3.0（2.2，4.7）。轻中度肥胖34例（57%），重度肥胖26例（43%）。单纯肥胖者10例（17%），肥胖合并代谢紊乱者共50例（83%），其中合并IR 29例（48%），MS 38例（63%），NAFLD 20例（33%）。
二、腹部脂肪组织的含量及部位、性别差异
男、女患儿年龄差异无统计学意义（ P =0.695），其腹部SAT、VAT、TAAT含量见表1。肥胖患儿总体及男、女患儿腹部SAT含量均显著高于VAT（ t =18.28、14.51、11.93，均 P <0.01）。校正BMI-Z后，男童VAT含量明显高于女童（ P =0.010），腹部SAT含量和TAAT含量差异均无统计学意义（均 P >0.05）。
三、腹部不同部位脂肪组织含量与肥胖患儿体格测量及代谢指标的相关性
单因素相关分析显示肥胖患儿腹部SAT、VAT及TAAT与FM%、BMI-Z、WHtR等体格测量指标均呈显著正相关，与收缩压、舒张压、甘油三酯等代谢指标均呈显著正相关；SAT、TAAT与空腹胰岛素水平、HOMA-IR均呈显著正相关；VAT、TAAT与HDL-C均呈显著负相关；TAAT与空腹血糖水平呈显著正相关（均 P <0.05，表2）。在校正性别因素后，SAT和VAT与空腹血糖水平均显著正相关，腹部不同部位脂肪含量与体格测量指标及收缩压、舒张压、HDL-C、HOMA-IR的相关性依然存在（均 P <0.05）。
多元逐步回归分析显示，FM%与肥胖患儿腹部SAT、VAT及TAAT的相关性最强（均P <0.01），在缺乏FM%时，WHtR则最强（均P <0.01），而BMI-Z与腹部脂肪含量无关（均P >0.05），见表3。
ROC曲线显示腹部各部位脂肪含量均实现了一定的预测准确性（AUC>0.50），其中对于IR及MS，SAT的AUC最大，而对于NAFLD，VAT的AUC最大，即腹部SAT对肥胖患儿IR（ P =0.017）、MS（ P =0.014）的预测性能优于VAT及TAAT，而VAT对于NAFLD（ P =0.019）优于SAT及TAAT（表4）。
讨论
流行病学调查显示，腹型肥胖具有更高的代谢紊乱发生率，儿童腹型肥胖同样与代谢紊乱密切相关。脂肪组织的部位差异性，可能导致代谢结局的不同。应用MRI，本研究证明儿童腹部SAT、VAT及TAAT均与FM%、WHtR呈显著正相关，且腹部脂肪量的增加与肥胖相关并发症如IR、MS及NAFLD等密切相关，提示肥胖儿童腹部脂肪的堆积与代谢紊乱密切相关。
成人研究表明，VAT的脂代谢活性强、棕色样变差、表面有更多糖皮质激素受体，且可分泌更多白细胞介素1β、白细胞介素6等促炎因子及抵抗素等抑制胰岛素敏感性的脂肪因子，其异常堆积更易导致代谢紊乱的发生。儿童时期，脂肪组织的生长和分布随年龄而变化，早期脂肪优先在皮下积累，青春期后内脏脂肪增加，且呈现男女性别差异，因此肥胖儿童腹部脂肪分布与代谢紊乱的关系可能与成人有所不同。
肥胖儿童腹部SAT、VAT及TAAT含量均与血压、血糖、血脂等代谢指标呈正相关；ROC曲线同样表明，腹部不同部位的脂肪量对IR、MS、NAFLD的预测危险度类似，提示无论腹部皮下亦或内脏脂肪组织堆积，均增加IR、MS和NAFLD的发生风险，但肥胖儿童腹部SAT预测IR及MS的发生更准确。1项针对94例墨西哥儿童的研究结果与本研究类似，MRI测量的SAT而非VAT与较高的心脏代谢风险相关。对999例年龄6~90岁人群的研究，比较了儿童和成人之间腹部脂肪库与心脏代谢特征的关联，表明腹部SAT是儿童和青少年代谢特征的最重要预测因子，而VAT是最重要的成人预测因子。此外，腹部深层皮下脂肪厚度也同样影响线粒体耦合和代谢活性，与循环甘油三酯水平等有关，即较高的皮下深层脂肪含量亦可导致脂肪组织能量代谢受损和IR，因此儿童腹部总脂肪含量可以较好地预测代谢风险。
然而，单一指标评价肥胖儿童腹部脂肪均存在一定局限性。用BMI水平进行肥胖诊断和分级是世界公认的方法，但其不能反映腹部脂肪的多少；腰围及WHtR间接反映腹部肥胖，但无法区分皮下和内脏脂肪。生长发育中的儿童中，WHtR对腹部脂肪的评估比单独使用腰围更有意义，因其排除了年龄及性别的影响。但WHtR仅间接评估腹部脂肪，无法整体评价肥胖水平。生物电阻抗法应用于临床估算体脂、肌肉及骨骼含量及占体重的百分比，但设备检查的影响因素较大，易低估脂肪的含量；MRI为量化脂肪含量的“金标准”，但其扫描时间长，后续处理过程十分繁琐，只适用于临床诊断和研究。本研究应用MRI证明，肥胖儿童WHtR和FM%与腹部脂肪组织的含量密切相关，对存在高风险的肥胖儿童的筛查效度更高。因此临床快速评估儿童肥胖并判定代谢风险应在BMI-Z基础上，结合腰围测量和体成分分析，尤其是WHtR及FM%的评估。
此外脂肪分布还存在性别差异。既往研究显示，在给定的腰围水平下，男性拥有更多的内脏脂肪。本结果同样显示，男童VAT含量高于女童（P<0.05），其机制可能与遗传因素、内分泌因素（如性激素、糖皮质激素等类固醇激素）等差异有关。
本研究对象为7~12岁的肥胖患儿，极少数儿童进入青春期，因此不能排除青春期发育对肥胖儿童脂肪分布及代谢的影响。且由于相关检查繁多，正常儿童招募困难，仅分析了肥胖患儿腹部脂肪分布特征，缺乏正常对照组，使研究结果存在一定局限性；同时，尽管腹部脂肪含量预测代谢紊乱达到统计学意义，但AUC值低于已有报道，可能与儿童样本量相对较小，不包括区域脂肪分布（如深层SAT和浅层SAT）有关。后续应扩大样本，延伸研究对象的年龄并设置正常体重儿童作为对照进行分析。
综上所述，肥胖儿童腹部SAT、VAT及TAAT均与FM%、WHtR等密切相关。随腹部脂肪含量增加，代谢风险增高。肥胖儿童腹部皮下脂肪堆积对发生IR及MS风险的评估性能更强。临床评估肥胖儿童腹部脂肪预测代谢风险时，应在BMI-Z基础上，结合腰围和体成分分析。
参考文献（略）返回搜狐，查看更多
