劉藝軒,劉平
1.山東省實(shí)驗(yàn)中學(xué)東校區(qū),山東濟(jì)南 250109;2.山東大學(xué)第二醫(yī)院心內(nèi)科,山東濟(jì)南 250033
青少年超重和肥胖是一個(gè)數(shù)量在急劇增加、全球都優(yōu)先關(guān)注的公共衛(wèi)生問(wèn)題。以胰島素抵抗為核心特征,肥胖常與高血壓、血脂異常和糖尿病等其它代謝異常聚集在一起,導(dǎo)致心腦血管疾病、腎病和心理疾病的風(fēng)險(xiǎn)增加[1-2]。這一組疾病,被稱為代謝綜合征(Metabolic syndrome,MetS)。MetS對(duì)全球健康和社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)產(chǎn)生巨大影響,成人研究和報(bào)道較多。然而,隨著青少年(包括兒童)肥胖的患病率增加,目前其MetS發(fā)病呈現(xiàn)“井噴”狀態(tài)[3]。青少年代謝綜合征(Adolescent Metabolic syndrome,AdoMetS)將給未來(lái)成年后的心血管疾病帶來(lái)巨大風(fēng)險(xiǎn)[4]。了解和降低青少年這些高危的心血管風(fēng)險(xiǎn)因素,對(duì)于將來(lái)有效地防治成人心血管代謝性疾病具有重大意義[4]。
當(dāng)前,肥胖已成為兒童和青少年一個(gè)主要的健康問(wèn)題[5]。肥胖是MetS的始動(dòng)因素。在過(guò)去的幾十年中,由于流行病學(xué)、營(yíng)養(yǎng)失調(diào)、生活方式的改變和肥胖患病率持續(xù)增高等因素,與之相關(guān)的高血壓和脂質(zhì)代謝紊亂等心血管危險(xiǎn)因素問(wèn)題凸顯,使得AdoMetS這一概念獲得極大的關(guān)注[2-5]。自2003年第一次發(fā)表關(guān)于AdoMetS的文章,使人們有越來(lái)越多的在關(guān)注此話題[6]。新近,1999—2002年美國(guó)NHANES(國(guó)家健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查研究)的數(shù)據(jù)顯示肥胖AdoMetS的患病率增加到44%[3]。結(jié)合全球狀況,AdoMetS的發(fā)病率在7%~22%左右,而且在通常情況下,發(fā)達(dá)國(guó)家高于發(fā)展中國(guó)家,男孩多于女孩,城市大于農(nóng)村[2-5]。年長(zhǎng)的青少年比年輕的代謝綜合征的患病率高,可能與胰島素抵抗,生活方式或飲食習(xí)慣的改變,吸煙等有關(guān)[2]。
MetS對(duì)成年人的標(biāo)準(zhǔn)不能簡(jiǎn)單地應(yīng)用在青少年人群中,因?yàn)槌扇说难獕海?,身體大小和比例發(fā)生了巨大的變化[3]。青少年生理狀態(tài)存在動(dòng)態(tài)變化,導(dǎo)致缺乏診治AdoMetS的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。MetS不是一種疾病,而是一系列代謝紊亂癥候群,它的每一個(gè)組成部分都是一個(gè)逐漸變化的連續(xù)變量。這就形成了健康和不健康之間的連續(xù)的代謝狀態(tài),而不是要么健康與要么不健康的簡(jiǎn)單二分法[3]。然而,MetS診斷的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)于該病的監(jiān)測(cè)和干預(yù)是非常重要,以保證臨床實(shí)踐和試驗(yàn)研究的標(biāo)準(zhǔn)化。目前,國(guó)際糖尿病聯(lián)盟(IDF)關(guān)于2007年AdoMetS的定義普遍被公眾接受和使用[7]。定義的主要組成部分是腰圍,因?yàn)樗且葝u素抵抗、血脂水平和血壓的獨(dú)立預(yù)測(cè)因子[3]。然而,在青少年發(fā)生結(jié)構(gòu)和生理變化的年齡范圍內(nèi),用于測(cè)量動(dòng)態(tài)代謝指標(biāo)必須是百分位數(shù)而不是單個(gè)截?cái)嘀祷蚯悬c(diǎn)值[3]。第90個(gè)百分位數(shù)的截?cái)嘀当贿x為青少年腰圍的正常高限數(shù)值。如果其腰圍≥第90個(gè)百分位數(shù)的截?cái)嘀担@樣的個(gè)體更可能具備多個(gè)心血管病危險(xiǎn)因素。對(duì)>10歲和<16歲的青少年(包括部分兒童)MetS應(yīng)該被診斷為那些腹型肥胖與2種或多種其他臨床特點(diǎn)包括甘油三酯升高,高密度脂蛋白膽固醇下降,血壓升高,空腹血糖升高。年齡超過(guò)16歲的AdoMetS,建議使用成人的診斷標(biāo)準(zhǔn)[3]。
胰島素抵抗被認(rèn)為是MetS發(fā)生的中心環(huán)節(jié)[3]。肥胖是先于高胰島素水平,預(yù)測(cè)成年人MetS最一致的指標(biāo)[4]。胰島素誘發(fā)的外周效應(yīng)涉及多個(gè)器官系統(tǒng),包括脂肪組織,肌肉、肝臟、腸。因此,在胰島素抵抗?fàn)顟B(tài)下,代謝紊亂發(fā)生在多個(gè)器官并出現(xiàn)脂質(zhì)分解和炎癥。人們普遍認(rèn)為,肥胖和隨之而來(lái)的炎癥的發(fā)展是胰島素抵抗的主要促成因素[3]。肥胖機(jī)體的脂肪組織的存儲(chǔ)容量變得飽和,胰島素抑制脂肪組織的脂解作用減弱[3]。因此,當(dāng)皮下脂肪達(dá)到其存儲(chǔ)的容量量后,血漿游離脂肪酸(FFA)水平增加和過(guò)剩的脂肪被分流到在其它組織,包括腹腔內(nèi)(內(nèi)臟)的脂肪組織和胰島素反應(yīng)性組織(如肌肉、肝臟等),隨之發(fā)生外周胰島素抵抗[3]。脂質(zhì)重新分布改變了脂肪細(xì)胞因子之間的平衡,產(chǎn)生更多的炎癥細(xì)胞因子(如TNF-α和IL-6等)和更少的抗炎多肽(脂聯(lián)素)[3]。除了炎癥影響肥胖,增加FFA通量也可導(dǎo)致代謝功能障礙。貫穿于各臟器的胰島素抵抗導(dǎo)致了MetS各個(gè)表型的出現(xiàn),其中包括脂質(zhì)代謝紊亂、血管內(nèi)皮功能失調(diào)等,最終導(dǎo)致了心腦血管疾病的發(fā)生[3]。Masquio等發(fā)現(xiàn)腰圍每增加1cm,AdoMetS的發(fā)生率就會(huì)增加11%[8]。
Oliveira等通過(guò)2008年到2016年發(fā)表的、涉及全球18 097名青少年的研究,經(jīng)Meta分析證實(shí),久坐的生活方式(每天呆在屏幕前的時(shí)間大于2 h)能夠增加MetS發(fā)生發(fā)展[9]。屏幕時(shí)間5 h/d的青少年罹患代謝綜合征的幾率約是屏幕時(shí)間1 h/d的3倍[9]。缺少體力活動(dòng)能使MetS的發(fā)病率增加2~5倍[9]。相反,中量到大量的體力活動(dòng)能夠減少M(fèi)etS發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)[9]。心肺功能減低能夠增加3~5倍罹患MetS的風(fēng)險(xiǎn)[9]。至少8周的有氧運(yùn)動(dòng)可以降低空腹胰島素和胰島素水平[5]。對(duì)于超重或肥胖的青少年,體育培訓(xùn)可以減少脂肪和炎癥、干預(yù)防止胰島素抵抗、延緩代謝綜合征和2型糖尿病[5]。
體脂分布、血壓、血脂均受青春期發(fā)育和正常生長(zhǎng)的影響。眾所周知,青春期的生理荷爾蒙變化導(dǎo)致脂肪增加和雄激素水平升高,性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)的減少促使胰島素抵抗 “正常”[4]。性激素和性激素結(jié)合球蛋白水平對(duì)高密度脂蛋白膽固醇(HDL-C)水平和胰島素抵抗的青少年有重要影響[4]。睪酮升高與青春期的女孩MetS有關(guān),低水平的SHBG與過(guò)多的雄激素已被證明是預(yù)測(cè)女孩MetS發(fā)展的指標(biāo)[4]。青春期前男孩的雌二醇與HDL-C水平呈負(fù)相關(guān),與穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估胰島素抵抗(IR)指數(shù)呈正相關(guān)。相反,女孩的雄激素指數(shù)和高密度脂蛋白膽固醇水平之間呈負(fù)相關(guān);而SHBG水平與HDL-C水平呈正相關(guān),與HOMA-IR指數(shù)呈負(fù)相關(guān)[4]。
青少年中睡眠呼吸暫停綜合征等睡眠障礙現(xiàn)象并不少見(jiàn)。代謝綜合征的各組分,尤其是肥胖與睡眠呼吸暫停綜合征等睡眠障礙相互影響[10]。青少年呼吸障礙與高體重指數(shù),超重和更大的腹圍密切相關(guān)[10]。肥胖可以導(dǎo)致嚴(yán)重的睡眠呼吸暫停綜合征。反之,長(zhǎng)期的睡眠障礙容易導(dǎo)致人們罹患體重相關(guān)的問(wèn)題、高血壓、血脂異常、糖尿病等MetS和心腦血管疾病。證據(jù)表明,睡眠障礙能導(dǎo)致機(jī)體對(duì)胰島素敏感性的降低,增加某些癌癥和心血管死亡的風(fēng)險(xiǎn),其風(fēng)險(xiǎn)性類似于T2DM和葡萄糖耐量減少的高危人群[10]。研究證明睡眠障礙能夠減少機(jī)體對(duì)胰島素的敏感性,減少葡萄糖耐量,增加了皮質(zhì)醇血清水平[10]。
近年來(lái),有很多的研究越來(lái)越關(guān)注MetS對(duì)青少年骨量的影響。青春期被認(rèn)為是骨骼質(zhì)量增加的關(guān)鍵時(shí)期[1]。有證據(jù)表明,同成年人一樣,MetS與骨量呈負(fù)相關(guān),MetS的成分基本上都與青少年骨密度呈負(fù)相關(guān),增加現(xiàn)在患骨質(zhì)疏松、將來(lái)老年骨質(zhì)疏松和骨折的風(fēng)險(xiǎn)[1]。腰圍、內(nèi)臟脂肪組織、空腹胰島素與穩(wěn)態(tài)模型評(píng)估胰島素抵抗顯著與全身骨測(cè)定礦物質(zhì)含量(BMC)呈負(fù)相關(guān)[1]。但甘油三酯與BMC不相關(guān)。高密度脂蛋白膽固醇和總能量攝入與BMC呈正相關(guān)。與沒(méi)有任何危險(xiǎn)因素的相比,青少年如果有一種MetS的成分,礦物質(zhì)含量(BMC)就會(huì)減少5.4%。如果有2種或者2種以上MetS的成分,BMC減少6.3%[1]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證明,患有MetS的動(dòng)物體內(nèi)活性骨鈣素減少、血鈣降低、磷酸鹽增加、骨表面的骨厚度減少、孔隙率增加。而且椎體骨較脛骨有更重要的病理改變[1]。
肝臟細(xì)胞對(duì)胰島素抵抗的反應(yīng)之一就是肝細(xì)胞脂肪變性[3]。其特點(diǎn)是過(guò)多的脂質(zhì)積累在肝臟中,可以發(fā)展為炎性脂肪肝,纖維化,甚至肝硬化。這種疾病譜稱之為非酒精性脂肪性肝病(非酒精性脂肪性肝病,NAFLD)。即使是青少年,NAFLD的進(jìn)展可能導(dǎo)致肝臟功能衰竭。隨著青少年肥胖增加,NAFLD也增加,迅速成為青少年肝病的最常見(jiàn)病因。此外,兒科研究顯示腰圍每增加1 cm分別能夠使男性和女性非酒精性脂肪肝的風(fēng)險(xiǎn)增加1.97和2.08倍[3]。盡管胰島素抵抗與MetS之間的病理關(guān)聯(lián)不是很清楚。但是“二次打擊模式”學(xué)說(shuō)得到公認(rèn)[3]。“第一次打擊”:胰島素抵抗促進(jìn)肝細(xì)胞脂質(zhì)聚集,增加肝細(xì)胞內(nèi)用于合成脂肪酸的甘油三酯。因?yàn)橐葝u素未能阻止脂肪組織脂肪分解,導(dǎo)致脂肪組織游離脂肪酸釋放增加?!暗诙未驌簟保夯钚匝酰≧OS)引起的損傷。肝細(xì)胞脂質(zhì)積聚損害線粒體和一氧化氮的氧化能力還直接導(dǎo)致ROS進(jìn)一步地產(chǎn)生[3]。
最近的文獻(xiàn)改變了脂肪的概念。作為非功能性能量?jī)?chǔ)存的組織也是一個(gè)重要的分泌器官[3]。脂肪組織分泌低分子量肽,被稱為脂肪細(xì)胞因子,調(diào)節(jié)細(xì)胞的許多功能包括食物攝取調(diào)節(jié)、葡萄糖、脂類代謝和炎癥[3]。具有代表性的脂肪因子是瘦素和脂聯(lián)素。
瘦素是第一個(gè)被發(fā)現(xiàn)的脂肪細(xì)胞因子,被稱為“飽食激素”,是因?yàn)樗鼫p少食物的攝入,增加能量消耗。瘦素主要反映了身體脂肪量,因此,對(duì)于非胰島素抵抗者來(lái)說(shuō),可被認(rèn)為是脂肪質(zhì)量與能量平衡的可靠標(biāo)記[3]。HELENA研究是以927個(gè)歐洲青少年為研究對(duì)象,結(jié)果顯示瘦素與體重指數(shù)呈顯著的線性遞增關(guān)系[8]。
主要由脂肪細(xì)胞分泌,血漿水平增加后能夠減少脂肪量。其作用是抗炎和抗動(dòng)脈粥樣硬化以及胰島素增敏作用和脂質(zhì)調(diào)節(jié)。兒科研究血漿脂聯(lián)素濃度與體重指數(shù)、腰圍呈負(fù)相關(guān)[3]。對(duì)5 088青少年的研究表明脂聯(lián)素下降與有關(guān)代謝綜合征的危險(xiǎn)程度增加密切相關(guān),獨(dú)立于年齡、體重指數(shù),腰圍和總膽固醇[3]。
新近一項(xiàng)研究表明瘦素和脂聯(lián)素在男女青少年的切點(diǎn)值分別為 21.36(1.24~97.44)ng/mL 和 40.08(4.07~96.67)μg/L[8];7.80(1.87~33.46)ng/mL 和 5.33(1.83~12.93)μg/L。 在成年人,L/A與MetS各組分密切相關(guān),不僅是預(yù)測(cè)頸動(dòng)脈中膜增厚的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,而且與非糖尿病腹膜透析患者死亡率增加有關(guān)[8]。Masquio等[8]認(rèn)為,在AdoMetS中,所有的患者具有較低的脂聯(lián)素水平,特別在女性患者中,L/A具有更高的水平。
綜上所述,隨著公共衛(wèi)生負(fù)擔(dān)的加重,MetS的早期鑒別成為臨床和公衛(wèi)優(yōu)先考慮的主題。動(dòng)脈粥樣硬化危險(xiǎn)因素的聚集從生命早期就開(kāi)始了。目前患有MetS的青少年們對(duì)他們當(dāng)前和未來(lái)的健康產(chǎn)生嚴(yán)重威脅。識(shí)別心血管篩查兒童和青少年風(fēng)險(xiǎn),指導(dǎo)和鼓勵(lì)他們和他們家人實(shí)現(xiàn)健康生活方式的改變可以作為一個(gè)全球性的策略。在青少年時(shí)期采取防治措施,目的是為了控制危險(xiǎn)參數(shù)和脂肪代謝,預(yù)防和延緩未來(lái)的與肥胖相關(guān)的心血管疾病來(lái)臨和發(fā)展。因此尋找能檢測(cè)代謝異常和CVD早期風(fēng)險(xiǎn)、特異性強(qiáng)、敏感性高的新生物標(biāo)記物是擺在面前的重要課題,這對(duì)于早期發(fā)現(xiàn)和防治AdoMetS具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
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