542一 Chin J Lab Diagn,March,2017,Vo1 21,No.3 文章编号:1007—4287(2017)03—0542一O4 脂肪体重指数和去脂体重指数与 肥胖相关研究与进展 金 梦 ,金立民。,王多友。,陈 适。 (1.吉林大学临床医学院,吉林长春130021;2.吉林大学第一医院麻醉科,吉林长春130021; 3.中国医学科学院北京协和医院内分泌科,北京100730) 随着社会经济的发展和人们生活方式、饮食结 构的改变,超重和肥胖已经成为全球重要的公共健 康问题[】 ]。根据WHO的诊断标准[3],约有17 的亚洲人为肥胖。肥胖也与许多慢性疾病息息相 关Lz ],是公认的糖尿病等代谢相关疾病和心脑血管 疾病等重要危险因素,并可增加死亡风险。 目前临床上多用体重指数(Body Mass Index, BMI)、腰围(Waist Circumferance,WC)、腰臀比 (Waist-to-Hip Ratio,WHR)等人体测量学指标来 预测和诊断肥胖相关疾病,因为传统测量指标的局 限性,近年来新的人体测量学指标,如脂肪体重指数 (fat mass index,FMI)、去脂体重指数(fat—free mass index,FFMI)等应运而生。本文就FMI和 FFMI与超重和肥胖的关系的研究进展进行综述。 1肥胖的传统定义和诊断标准 传统上,因为BMI便于测量并且与肥胖及其相 关疾病的相关性好,通常利用BMI值来界定是否超 重或者评估群体风险 ]。但是每个国家根据本国人 口具体情况,采用不同的BMI值作为衡量肥胖的标 准,如世界卫生组织(WHO)和美国国立卫生研究 院对肥胖的定义是BMI>30 kg/m2f ,而中国则定 义为BMI>28 kg/m2『7 者即为肥胖。但是部分关 于不同群体的研究指出只根据BMI推测或诊断肥 胖会产生偏移L8 ]。因BMI值是一个粗测值,只考 虑到身高这一个体型因素的影响,而没有考虑到体 内脂肪的真正分布情况而受到质疑[9]。为了消除脂 肪分布对肥胖诊断的影响,有学者在制定代谢综合 征的诊断标准时提出利用腰围定义腹型肥胖[1 ,并 认为肥胖的诊断不再只相对身高下体重超出一定范 围即为肥胖,而是强调过量的脂肪堆积,并且更关注 于脂肪所分布的部位。分布位置不同可能会对人体 的健康状态和疾病的发生产生不同的影响口 ,所以 身体脂肪含量及其分布的测定则显得尤为重要。 *通讯作者 2脂肪体重(指数)和去脂体重(指数)的定义及优 势 体重包含了脂肪体重(Fat Mass,FM)和去脂体 重(Fat—Free Mass,FFM)两部分,人体中脂肪组织 的含量被称为脂肪体重;去脂体重则是人体中非脂 肪组织的含量,主要由骨骼肌、内脏组织、总体水量 和骨组织等构成。VanItallie等[1 ]首次提出了脂肪 体重指数(fat mass index,FMI;FM/height。)和去 脂体重指数(fat—free mass index,FFMI;FFM/ height ),将(F)FMI定义为(去脂)脂肪体重公斤数 除以身高米数平方得出的数字,可见FMI和FFMI 可组成BMI。 与BMI、腰围等测量指标相比,任何体重上的 变化可以通过FM和FFM的变化展现出来,这也 会对疾病风险产生显著不同的影响。首先,FMI和 FFMI既反映了脂肪分布情况,也消除了身高相关 的体脂率的差异rl 。其次,FMI和FFMI可以 测量体脂,因此与BMI、BF 和WHR相比,将FMI 和FFMI二者结合使用可以作为衡量肥胖的指标, 并且能够提供更有意义的关于特定人群的身体成分 参考值信息[1。 。再次,与BMI和BF 相比,FMI 和FFMI对身体脂肪和去脂组织的变化有高度敏感 性,这使得二者在评估人体生理、营养状况以及能源 储备端点方面有很大潜能[1 。最后,FMI在判断超 重或肥胖时也无需考虑特定人群(如运动员或肌萎 性肥胖者等),同时,FMI可以鉴别出BMI升高但是 FM不高的个体,也可以鉴别出BMI正常但是因 FM升高而存在潜在患病风险的个体_】 】。BMI 相同而身体成分不同者可导致其对肥胖、代谢等疾 病的易感性存在相当大的差异。 3人体成分的测量方法 由于FM和FFM的较为复杂的数据获得方法 了二者的使用L1 。FFMI及FMI的计算需要 人体成分的测量,具体测量方法如下所述。 人的机体是由骨骼、肌肉、脂肪和水分等不同成 中国实验诊断学2017年3月 第21卷第3期 一543一 分组成,不同性别和年龄者机体各组成部分含量是 不相同的。而机体成分与相关疾病的发生、发展密 切相关,因此身体成分的准确测定显得十分必要。 人体测量学指标可较好地间接反映体内脂肪含量和 分布,近年来,越来越多的研究开始利用核磁共振 (Magnetic Resonance Imaging,MRI)、双能X线吸 收法(Dual Energy X—ray Absorptiometry,DEXA/ DXA)和生物电阻抗法(Bioelectrical Impedance A— 肥胖,通过对18—89岁的韩国成年人的横断面研究, 认定韩国成年男性和女性FFMI参考值分别为16. 3-22.3 kg/m 和13.3—17.8 kg/m ;而FMI参考值 分别为1.8-8.7 kg/m 和3.9-11.6 kg/m 。我国的 一项针对成年人的研究得出的FMI和FFMI的参 由于FMI和FFMI在不同人群及预测肥胖的 考值范围与Kim等研究结果相仿[2 。 分界值不同,目前尚没有统一标准,且存在性别差 nalysis,BIA)等进行人体成分的测量[2 。 3.1 双能x线吸收法 双能X线吸收法是指利用 两种不同能量的x线束穿过人体不同组织后的衰 减和吸收的程度不同,再经计算机处理后得到人体 骨、脂肪等成分的含量。 DEXA过去主要用于骨和矿物质含量的测定, 但近1O年来越来越多的研究开始利用DEXA对脂 肪含量及其分布做出定量评价。DEXA法有很好 的可靠性、有效性和可重复性,但是DEXA法技术 复杂、价格较贵,并不适用于大范围开展,尤其是在 大样本量调查研究时【2 。 3.2生物电阻抗法 生物电阻抗法进行人体成分 测量是Lukaski等 在1985年由提出的,它是利 用人体脂肪组织和去脂组织等不同成分的导电性差 异,根据预测方程,结合性别、年龄、身高和体重等数 据,通过测量人体的电阻值以间接获得人体各成分 的含量,还可用以评估人体营养状态。 上述方法中目前BIA在临床实践和流行病学 调查研究中应用较为广泛。其特点瞳 伽是价格便 宜、操作相对简单、快速且无创,并且可重复性好,所 得结果可靠性高,Sillanpaa等乜 研究证实利用BIA 法测得的身体成分各项数值与DEXA法所得结果 相关系数接近于0.99。但BIA法在测定FM和 FFM时存在一定的局限性,最主要的是不同人群人 体成分的预测方程的标准尚未达成统一,这可能造 成不同研究结果的差异,从而产生偏移。 4 FMI和FFMI诊断肥胖标准 目前FFMI与FMI的正常参考范围尚未明确, Kyle等口。 最先通过研究提出FFMI的下限男性应 大于16.5,女性应大于14;由于FFMI反映人体肌 肉、骨骼等“健康”成分,所以FFMI没有上限,通常 认为越高越好。与此不同的是,Coin等[1 基于 1866例意大利健康成人的多中心回顾性研究对 FFMI的上限做出了界定,并且提出不同性别的年 龄特异性参考值范围。Kim等[1 ]也对Kyle的说法 提出质疑,认为FFMI过高同样会引起不同类型的 异,故其在诊断肥胖上的标准也各不相同。 Strugnell等[2叨提出了澳大利亚白种人的肥胖FM1 分界值是男性>8.2 kg/m ,女性>11.8 kg/m。。 西亚的一项关于成年男性的研究提出了与上一研究 相似的男性群体的分界值,并认为FMI是最佳肥胖 预测因子,因FMI的灵敏度和特异性更高,未来可 能代替BMI成为诊断肥胖的良好指标[2 。与上述 研究不同的是,一项关于墨西哥裔美国人的研究提 出的FM1分界值略小,具体为男性>7.3 kg/m ,女 性>9.0 kg/m。r2 。印度的一项研究指出FMI>6. 6 kg/m 作为肥胖的判定标准,元性别区分 。 我国尚未制定关于国人的FMI和FFMI的参 考范围,需要进一步的临床研究数据,以更好地界定 肥胖和肥胖的亚型以针对性地进行防治。可见未来 需要更多关于不同种族群体特异性参考值的研究。 5 FMI和FFMI的影响因素 5.1 性别 绝大部分研究口 肯定了FMI和 FFMI存在性别差异,结论为女性的平均FFMI要 低于男性,而平均FMI要远高于男性。这归因于男 性和女性的人体成分组成不同,男性肌肉通常比女 性更为发达,而且二者脂肪分布和脂肪堆积方式存 在差异。因此在采用FMI和FFMI判定肥胖的时 候,应考虑男、女性的生理差异。 5.2年龄FMI和FFMI与年龄的变化同样密不 可分。Strugnell等[2。。对8582例年龄在25—91岁澳 大利亚白种人的身体成分测量比较的横断面研究中 指出,在男性和女性中,年龄与FMI呈曲线关系,即 随着年龄的增长,FMI逐渐增加达峰值后下降。对 于FFMI,在女性中随年龄的增长呈线性下降,而在 男性中与年龄无显著相关。与此不同的是,Kim 等[1 提出随着年龄的增长,无论男性和女性,韩国 成年人的FMI值在逐渐增加,而FFMI在逐渐减 少。Coin等[1 肯定了Kim等对FMI与年龄间变 化趋势的阐述,但认为FFMI没有明显变化。 Zheng等[2们提出中国成年女性的FMI随年龄的增 长在不断增加,中国成年人的FFMI和成年男性的 FMI和FFMI都与年龄呈曲线关系。这可能因研 究所选取的研究对象的年龄范围不同,老年人群样 本量较少从而无法观察到完整的FMI和FFMI随 年龄增长的变化趋势。 5.3地区和种族 从上文中提到的不同地区的研 究可见,FMI和FFMI的正常参考值范围和界定肥 胖的分界值在不同种族人群中存在较大争议。Hull 等_30]对来自四个不同种族(白种人、非裔美国人、西 班牙裔及裔和亚裔)的1339名年龄在18—11O 岁成人的研究,肯定了FFMI值存在显著的种族差 异(在西班牙裔中最高,在亚裔中最低),并且提出年 龄和FFMI呈曲线关系。原因主要在于不同种族的 人群体型不同,在相同高度下,亚洲人的骨骼、肌肉 和结缔组织的含量较欧美人少而致体型较小。不同 地区人群的生活方式的差异也可能影响研究结果。 5.4测量方法和统计学方法 不同研究口 采 用的人体成分测量方式并不统一,即使在相同的测 量方式下,选用的仪器、设备和分析软件的不同可能 会导致人体成分测量结果的差异。而且,在统计分 析时不同研究所对研究对象的纳入标准和统计学处 理方面存在差别。这些都可能造成研究得到的 FMI和FFMI的范围不同。 6 FMI和FFMI临床应用以及与其他疾病关系的 研究进展 国内的几项针对不同地区的健康体检者的研究 提出FMI和FFMI都与代谢综合征(MetaboIic Syndrome,MS)风险增加相关_1 驼]。Liu 等[1 首次提出中国健康人群中FMI预测MS的最 佳分界值,男性和女性分别是7.00 kg/m。和7.9O kg/m。。研究同时指出,与体脂率相比,FMI是预测 MS更好地筛查工具。 与BMI相比,身体成分更可能是健康和预后的 决定因素,随着年龄的增长,机体组成发生生理变 化,包括FFM的减少的FM的相对或实际增加。 一项前瞻性研究分析来自英国生物样本库中年龄在 45—69岁的中老年人后提出FFM降低是功能障碍 的危险因素,可降低生活质量,增加老年人的死 亡率_1 。另一项针对年龄在65岁以上的老年人的 研究同样指出,不论性别或原发疾病如何,FFMI的 下降增加老年人的死亡风险,而BMI和FMI变化 对死亡率没有影响[3 。因此,FFMI可以早期识别 肌肉减少并采取应对措施,可能降低由肌肉减少而 导致的相关疾病的发病率和死亡率。此外,Clark 等[3 提出在慢性疾病患者[如慢性阻塞性肺病 Chin J Lab Diagn,March,2017,Vol 21,No.3 (COPD)、慢性心力衰竭(CHF)或癌症患者]中,发 病率和死亡率增加与FFM的降低相关,而与体重 无关。所以,在老年人和慢性病患者的未来临床管 理和流行病学研究中评估FFM和FFMI是很有必 要的,探究预防FFMI的降低能否改善生存率。 虽然关于哪种指标可以作为预测肥胖相关疾病 的最佳指标尚存争议、说法不一,但是现有研究肯定 了FMI和FFMI在判定肥胖及相关疾病的前景和 价值,二者可以反应机体成分,而体内脂肪等分布情 况影响疾病的发生和预后。而且,FMI和FFMI可 能在未来取代BMI等成为超重及肥胖的有效筛查 指标。然而,国内尤其缺乏多中心大样本量研究来 确定FMI、FFMI在不同性别、年龄、地区和民族的 人群诊断肥胖的最佳分界值。未来还可开展更多的 研究将FMI和FFMI与传统测量指标进行比较,以 更好的确定筛查疾病的敏感指标。将FMI和FF— MI等指标结合应用可能达到更好的效果,可开展更 多研究以探索FMI和FFMI在不同领域的潜能。 同时,绝大多数国内外研究为横断面研究,无法推断 因果关系。需要进一步的前瞻研究来阐明FMI和 FFMI值与疾病的发病率和死亡率之间的关系,以 帮助人们通过筛查早期预防和发现相关疾病,从而 改善其预后。这些尚存的问题都有待通过未来的研 究加以明确。 参考文献: EliNg M,Fleming T,Robinson M,et a1.Global,regional,and nation— al prevalence of overweight and obesity in children and adults during 1980—2013:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2013[J3.Lancet,2014,384(9945):766. 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