劉功穩(wěn) 陳斌 高焱 王嘯 張璐 張東 李澗 徐又佳*

1.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院骨科/蘇州大學(xué)骨質(zhì)疏松診療技術(shù)研究所，江蘇 蘇州 215004 2.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院體檢中心，江蘇 蘇州 215004 3.蘇州大學(xué)附屬第二醫(yī)院老年醫(yī)學(xué)科，江蘇 蘇州 215004

肌肉含量與骨質(zhì)疏松癥(骨密度)相關(guān)性研究越來越受到關(guān)注。有研究[1-5]認(rèn)為，骨骼與肌肉在代謝、機(jī)能方面共享許多遺傳因素、環(huán)境因素，肌肉含量變化與骨形成關(guān)系密切、肌肉含量與骨骼骨量峰值關(guān)系密切；也有研究[6]認(rèn)為，在老年人群中，肌肉含量、質(zhì)量的下降將引起肌力減退、行動(dòng)及平衡能力下降，從而增加骨質(zhì)疏松性骨折風(fēng)險(xiǎn)。

新一代雙能X線骨密度儀(DXA)在測(cè)定骨密度的同時(shí)可進(jìn)行脂肪、肌肉等成分分析，所以，DXA是目前了解肌肉含量的主要手段[7]。關(guān)于肌肉含量與骨量相關(guān)性臨床研究已有許多，主要圍繞肌肉含量變化與骨密度變化關(guān)系、骨質(zhì)疏松骨折與非骨折人群肌肉含量比較[8-11]，但是，在一組人群中了解不同部位(髖部、腰部)的肌肉含量與骨密度關(guān)系的研究比較少見。本文將對(duì)8 305例來自同一家醫(yī)院、同一臺(tái)DXA的體檢資料進(jìn)行回顧性分析，了解50歲以上人群髖部、腰部肌肉含量與相應(yīng)骨密度的變化趨勢(shì)，分析不同年齡段中髖部、腰部肌肉含量與骨密度之間關(guān)系，旨在為臨床骨質(zhì)疏松預(yù)防提供部分新的研究數(shù)據(jù)和相應(yīng)研究觀點(diǎn)。

1 材料和方法

1.1 材料

1.1.1研究對(duì)象：選取2008年6月至2013年12月在本院進(jìn)行體檢的50歲以上人群資料，按照排除標(biāo)準(zhǔn)篩選后，共納入8 305人，其中男性3 345人，女性4 960人，均為長(zhǎng)期定居蘇州且有正常生活習(xí)慣的漢族人，同時(shí)收集每人對(duì)應(yīng)年齡、身高、體重?cái)?shù)據(jù)。

1.1.2排除標(biāo)準(zhǔn)：體檢中心記錄了參加體檢人員的既往病史及用藥史，根據(jù)這些資料排除符合以下條件人員：①長(zhǎng)期服用磷酸鹽類、類固醇激素、雌激素、降鈣素等影響骨代謝藥物的治療者；②合并慢性肝腎疾病、惡性腫瘤、糖尿病、免疫血液系統(tǒng)疾病等影響骨代謝疾病者；③40歲前行卵巢切除術(shù)者。

1.1.3儀器：使用美國(guó)Lunar公司生產(chǎn)的雙能X線骨密度儀(LUNAR，DPX-NT)，射線掃描技術(shù)為筆型束，骨密度分析軟件為enCORE version 13 (GE Health)。

1.2 方法

1.2.1體檢時(shí)檢測(cè)方法：身高和體重通過電子秤測(cè)量，身高脫鞋后測(cè)量(精確至0.1 cm)；體重脫去外衣后測(cè)量(精確至0.1 kg)；體質(zhì)量指數(shù)(bone mass index, BMI)通過體重/身高2(kg/m2)計(jì)算。骨密度檢測(cè)部位(正位腰椎和左側(cè)髖部)：正位腰椎定位，上限位于12胸椎和第1腰椎間隙，下限位于第4、5腰椎間隙；左側(cè)髖部定位，左足置于定位器上，左下肢內(nèi)旋15°～20°；系統(tǒng)自帶軟件自動(dòng)劃定興趣區(qū)，在進(jìn)行骨密度檢測(cè)的同時(shí)收集腰椎及髖部周圍肌肉組織占軟組織的百分比。

1.2.2分組：按性別分為男女兩組，再按照年齡各分為50～59、60～69、70～79、≥80歲4組。

1.3 統(tǒng)計(jì)學(xué)處理

2 結(jié)果

2.1 基本數(shù)據(jù)

女性與男性兩組之間平均年齡、BMI相近，而男性的平均身高、體重明顯大于女性。在DXA測(cè)量數(shù)據(jù)方面，男性髖部和腰周肌肉比例均值都大于女性，且髖部肌肉比例更明顯[(79.93±5.09) vs (72.65±5.56)]。無論男女，腰部肌肉比例均值都小于髖部肌肉比例；男性股骨頸T值均值(-0.55±1.09)遠(yuǎn)小于腰椎T值均值(0.23±1.65)，但女性中股骨頸 T值均值(-1.16±1.23)大于腰椎T值均值(-1.52±1.56)。男性股骨頸、腰椎BMD均值以及股骨頸、腰椎T值均值都大于女性，其中男性腰椎T值均值遠(yuǎn)大于女性[(0.23±1.65) vs(-1.52±1.56)]。以上數(shù)據(jù)差異均存在顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義 (P<0.001)，見表1。在男女兩組中，根據(jù)年齡50～59、60～69、70～79、≥80歲各分為4組，共8組，分組后各組情況見表2、表3。

項(xiàng)目女性(n=4 960)男性(n=3 345)P值年齡/歲63.5±9.462.6±9.6<0.001身高/cm157.1±5.4169.2±5.7<0.001體重/kg58.3±9.269.8±10.0<0.001BMI/ (kg/m2)23.60±3.3724.34±3.07<0.001股骨頸骨密度/ (g/cm2)0.79±0.150.91±0.14<0.001股骨頸T值-1.16±1.23-0.55±1.09<0.001股骨頸骨礦鹽含量/(g/cm)3.56±0.784.77±0.91<0.001髖部肌肉比例/%72.65±5.5679.93±5.09<0.001腰椎骨密度/(g/cm2)0.96±0.191.13±0.20<0.001腰椎T值-1.52±1.560.23±1.65<0.001腰椎骨礦鹽含量/(g/cm)26.54±6.6937.09±8.14<0.001腰部肌肉比例/%67.34±8.2472.66±8.38<0.001

項(xiàng)目50～59歲60～69歲70～79歲≥80歲(n=2 156)(n=1 584)(n=907)(n=313)年齡/歲55.2±2.864.5±2.874.4±2.884.1±3.5身高/cm158.5±5.1156.9±5.3155.3±5.4154.2±5.4體重/kg59.9±8.658.6±9.056.4±9.351.9±9.4BMI /(kg/m2)23.83±3.1723.78±3.3623.37±3.5621.81±3.66股骨頸骨密度/(g/cm2)0.87±0.130.77±0.120.70±0.140.63±0.12髖部肌肉比例/%73.70±4.7872.65±5.5070.80±6.1770.85±6.95腰椎骨密度/(g/cm2)1.03±0.170.92±0.170.90±0.190.86±0.19腰部肌肉比例/%68.05±7.3966.26±8.0566.70±9.1169.78±10.79

項(xiàng)目50～59歲60～69歲70～79歲≥80歲(n=1 662)(n=930)(n=530)(n=223)年齡/歲54.9±2.864.3±2.874.7±2.984.0±3.4身高/cm170.4±5.5168.2±5.6167.9±5.8167.3±6.1體重/kg72.3±9.569.1±9.465.6±9.863.6±10.3BMI/ (kg/m2)24.87±2.8624.39±2.9423.26±3.1922.73±3.52股骨頸骨密度/(g/cm2)0.95±0.120.90±0.130.83±0.150.80±0.15髖部肌肉比例/%81.21±4.1780.08±4.7877.62±5.9175.23±5.87腰椎骨密度/(g/cm2)1.11±0.171.13±0.201.15±0.251.17±0.25腰部肌肉比例/%73.16±7.7372.61±8.4671.74±9.4371.34±9.72

2.2 肌肉含量及相應(yīng)骨密度變化趨勢(shì)

本組男性：髖部肌肉含量、股骨頸骨密度隨年齡增加均呈明顯下降趨勢(shì)，腰部肌肉含量隨年齡增加無顯著改變，腰椎骨密度隨年齡增加呈明顯上升趨勢(shì)。

本組女性：髖部肌肉含量、股骨頸骨密度、腰椎骨密度隨年齡增加均呈現(xiàn)出下降趨勢(shì)，腰部肌肉含量隨年齡增加變化較為復(fù)雜，呈先下降后上升趨勢(shì)。

圖1、圖2所示為男性、女性中髖部、腰部肌肉含量以及腰椎股骨頸骨密度隨年齡變化趨勢(shì)的折線圖。

2.3 髖部和腰部肌肉含量與骨密度的相關(guān)性

圖1 男性局部肌肉含量及相應(yīng)骨密度隨年齡變化趨勢(shì)Fig.1 The trend of local muscle content and bone mineral density with aging in males

圖2 女性局部肌肉含量及相應(yīng)骨密度隨年齡變化趨勢(shì)Fig.2 The trend of local muscle content and bone mineral density with aging in females

校正年齡、身高、體重、BMI等因素后的局部肌肉含量與骨密度偏相關(guān)分析結(jié)果見表4。

在男性及女性中，在50～59、60～69歲這兩個(gè)年齡段的偏相關(guān)分析中，髖周肌肉含量與股骨頸骨密度具有正相關(guān)關(guān)系，具有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)，其中，60～69歲組中髖周肌肉含量與股骨頸骨密度的相關(guān)系數(shù)最大。然而在70～79、≥80歲組中，髖周肌肉含量與股骨頸骨密度無相關(guān)關(guān)系。除了在男性70～79歲年齡段中，腰周肌肉含量與腰椎骨密度具有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系(P=0.008<0.05)外，其余各年齡段中腰周肌肉含量與腰椎骨密度無相關(guān)關(guān)系。

表4 校正年齡、身高、體重、體質(zhì)指數(shù)等因素后的局部肌肉含量與骨密度偏相關(guān)分析結(jié)果Table 4 The partial correlation analysis of local muscle content and bone mineral density after adjusting for age, height, weight, and BMI

2.4 髖部和腰部肌肉含量與骨密度的回歸結(jié)果

運(yùn)用多元線性回歸模型進(jìn)一步分析50～59、60～69歲兩個(gè)年齡段中男女的髖部肌肉含量與股骨頸骨密度之間的回歸系數(shù)(表5)。無論男女，在60～69歲組中的回歸系數(shù)β以及校正決定系數(shù)Radj2顯著大于50～59歲組，由此可見，髖部肌肉含量對(duì)股骨頸骨密度影響最大的年齡段在60～69歲，且該年齡段內(nèi)建立的回歸模型對(duì)數(shù)據(jù)的擬合程度最佳。

表5校正年齡、身高、體質(zhì)指數(shù)等因素后的髖周肌肉含量與股骨頸骨密度線性回歸結(jié)果

Table5The linear regression of hip muscle content and bone mineral density after adjusting for age, height, and BMI

年齡/歲女性男性βRadj2βRadj250～590.072?0.2180.059?0.11760～690.129?0.2220.143?0.165

注：*P<0.05。

3 討論

肌肉與骨骼共同組成運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，兩者存在緊密聯(lián)系和相互影響，肌肉系統(tǒng)的衰退會(huì)導(dǎo)致肌肉萎縮、功能減退，這些肌肉系統(tǒng)變化也會(huì)導(dǎo)致骨骼骨量下降；這些年，有研究者將進(jìn)行性肌肉含量減少、肌肉力量下降和肌肉功能減退為特征的綜合征歸類肌少癥(sarcopenia)，還提出肌少癥與骨質(zhì)疏松癥常常伴行，構(gòu)成影響老年人生活質(zhì)量的“活動(dòng)障礙綜合征(dysmobility syndrome)”[6]。He等[10]用雙能X線骨密度儀對(duì)17 891名不同民族人群的骨密度以及人體成分進(jìn)行測(cè)量分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)瘦體重(主要為肌肉)與骨密度具有顯著相關(guān)的關(guān)系，瘦體重越高，骨密度越高；Cui等[11]對(duì)1 406名成年人不同部位骨密度及身體成分的關(guān)系進(jìn)行了類似的分析，得出與He研究一致的結(jié)果，證實(shí)了肌肉含量與骨密度之間的正相關(guān)關(guān)系。目前關(guān)于肌肉對(duì)骨骼的作用機(jī)制，有許多研究認(rèn)為：①肌肉可分泌內(nèi)分泌因子如IL-6、IGF-1、FGF-2等影響骨代謝[12-13]，相關(guān)細(xì)節(jié)仍待進(jìn)一步研究；②肌肉收縮的力學(xué)刺激在骨骼的發(fā)育中具有主要的作用，骨組織內(nèi)存在大量的微管結(jié)構(gòu)，肌肉收縮產(chǎn)生的力傳導(dǎo)至骨骼，作用于該系統(tǒng)并使其內(nèi)液體流動(dòng)，刺激骨細(xì)胞產(chǎn)生一系列復(fù)雜的電化學(xué)反應(yīng)，引起信號(hào)傳導(dǎo)通路的變化，同時(shí)液體流動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)態(tài)應(yīng)力變化可促進(jìn)成骨細(xì)胞增殖分化、抑制其凋亡從而影響骨的重建或改建[14-16]。

本研究中髖部肌肉含量與股骨頸骨密度的偏相關(guān)分析結(jié)果顯示，無論男女，50～59、60～69歲組中兩者是呈正相關(guān)的，Kim等[17]對(duì)1 275名韓國(guó)中老年人的四肢肌肉含量以及股骨頸骨密度進(jìn)行測(cè)量分析發(fā)現(xiàn)兩者之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系，本研究結(jié)果與韓國(guó)學(xué)者研究相符。

那么，肌肉含量與骨密度的正相關(guān)性，在不同年齡組有沒有差異？本研究結(jié)果提示，50～59、60～69歲組中髖部肌肉含量與股骨頸骨密度存在正相關(guān)關(guān)系，筆者進(jìn)行了多重線性回歸分析，結(jié)果顯示無論男女兩組，在60～69歲這個(gè)年齡段髖部肌肉含量對(duì)股骨頸骨密度的影響最為顯著。然而本研究中在70～79、≥80歲兩組中這種相關(guān)性不顯著，出現(xiàn)這一現(xiàn)象的可能原因是肌肉含量通常隨年齡增加而下降，但是下降的速度在不同年齡段存在差異；另外，還有研究表明肌肉含量在兒童時(shí)期呈逐漸增加趨勢(shì)，約40歲前后達(dá)到穩(wěn)定，之后每年以1%～2%的速度降低[18]；根據(jù)Patel等[19]的報(bào)道，在40～80歲期間，“肌肉含量”總體下降30%～50%，50 ～60歲期間，“肌肉功能”每年下降1%～2%，60歲以后每年以3%的速度下降；由此可見，肌肉含量隨著年齡下降的趨勢(shì)在每個(gè)年齡段都具有差異性，同時(shí)肌肉力量的下降速度遠(yuǎn)比肌肉含量的下降速度快，肌肉含量不變的情況下肌肉力量仍會(huì)隨著年齡增加而下降[20]，而肌肉含量、肌肉力量亦有報(bào)道對(duì)骨密度具有獨(dú)立的影響[10,21-22]，所以在70～79、≥80歲的年齡段，髖部肌肉含量與股骨頸骨密度無明顯相關(guān)關(guān)系。

在本研究中，筆者對(duì)腰部肌肉含量與腰椎骨密度(L1～4)進(jìn)行了偏相關(guān)分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在女性任一年齡段中兩者均無相關(guān)性，在男性中兩者之間關(guān)系則較為復(fù)雜。Kim等[5]對(duì)1 702名成年男性及2 192名絕經(jīng)前婦女調(diào)查顯示，女性骨密度較男性骨密度更易受肌肉含量的影響，且女性中腰椎骨密度與肌肉含量無相關(guān)性，提示肌肉含量與骨密度的關(guān)系存在性別差異以及部位差異。造成這種差異性可能的原因是：①腰椎屬于富含松質(zhì)骨的中軸骨，股骨頸屬于富含皮質(zhì)骨的外周骨，由于松質(zhì)骨代謝較活躍，約為皮質(zhì)骨的8倍[23]，受雌激素等內(nèi)分泌因素影響較大，而股骨承受的體力活動(dòng)、負(fù)重以及機(jī)械負(fù)荷等應(yīng)力作用較多，因此股骨頸骨密度受肌肉產(chǎn)生的應(yīng)力因素影響更大[24-25]。②有研究發(fā)現(xiàn)，隨著年齡的增加，男性骨量丟失速度是股骨Ward三角>股骨頸>股骨粗隆>腰椎，且腰椎骨質(zhì)增生發(fā)生率較大，導(dǎo)致男性腰椎骨量基本不變甚至增加的現(xiàn)象[26]，因此腰部肌肉含量對(duì)腰椎骨量影響不大，這可能是男性中腰椎骨密度與肌肉含量無相關(guān)性，甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)相關(guān)的原因。

本研究仍存在較多不足之處：①由于研究條件限制，有許多影響骨密度的因素如體力活動(dòng)、肌肉強(qiáng)度等未能進(jìn)行收集并進(jìn)行相應(yīng)的校正。②DXA測(cè)量亦有其不足，如分辨浸潤(rùn)肌肉中脂肪組織精確度不足，可能會(huì)過高地估計(jì)肥胖體檢人群的肌肉質(zhì)量，并且DXA測(cè)定的腰部肌肉包括腰腹部和腰背部肌肉，本研究未能具體區(qū)別兩者對(duì)腰椎骨密度的影響。

綜上，筆者認(rèn)為，50歲以上的人群中，無論男女，腰部肌肉對(duì)腰椎骨密度基本無影響，在70歲以前(尤其是在60～69歲)髖部肌肉含量對(duì)股骨頸骨密度影響顯著，70歲以后髖部肌肉含量與股骨頸骨密度無關(guān)。該結(jié)論提示在肌少癥與骨質(zhì)疏松癥相關(guān)范疇，建議50～70歲人群應(yīng)關(guān)注下肢肌肉含量提高，以利骨量提高；70歲以上老年人群，應(yīng)更關(guān)注下肢肌肉含量之外骨質(zhì)疏松癥危險(xiǎn)因素預(yù)防。