馬成鳳,馬秀慧,吳 曦,張 靜,楊夢怡,馬占兵,霍正浩,黨 潔

(寧夏醫(yī)科大學基礎醫(yī)學院/生育力保持教育部重點實驗室,寧夏 銀川 750004)

指長比主要是指食指(2D)與環(huán)指(4D)的相對比例。眾多研究發(fā)現,在不同人種和不同群體中,2D︰4D均表現為女性顯著高于男性,而這種性別差異與胚胎早期宮內性激素水平有關,這也使得2D︰4D成為判斷個體胚胎期宮內激素環(huán)境的宏觀生物學指標[1-2]。機體宮內性激素靶點眾多,對個體生長發(fā)育影響廣泛,因此胚胎期性激素環(huán)境在影響2D︰4D發(fā)育的同時可能也會影響機體體成分的分布。瘦體組織(LBM)是指有恒定水的去脂組織,包含體液、蛋白質、無機鹽、骨骼肌含量(SMM)等,其變化特征往往與機體生理及病理反應密切相關[3-4]?；A代謝率(BMR)是指人體在自然條件下處于非活動狀態(tài)時,為了維持生命所消耗的最低能量[5]。有研究顯示,LBM可以顯著促進機體BMR水平,是影響B(tài)MR的唯一預測指標[6]。LBM是決定體重指數(BMI)的關鍵因素,有研究顯示機體脂肪分布特征及BMI與2D︰4D存在顯著相關性,BMI較高可能與較低的產前雄激素或較高的產前雌激素水平相關[7],這似乎與2D︰4D形成的生物學基礎存在一定交集。然而LBM、BMR是否與2D︰4D存在相關性的研究目前鮮有報道且結論不明。為此,本研究擬以寧夏地區(qū)某高校大學生為研究對象,分別分析6種LBM、BMI及BMR與2D︰4D之間的關系,探討三者與2D︰4D形成間可能存在的共有生物學基礎,為以2D︰4D為基礎指導大學生運動、飲食等生活習慣提供理論依據。

1 資料與方法

1.1研究對象 選取838名在校大學生為研究對象,其中男412名,平均年齡(19.14±1.06)歲;女426 名,平均年齡(19.24±1.06)歲。所有參與者彼此間無血緣關系,經入校體檢排除糖尿病、高血壓、內分泌性疾病等病史,無手術外傷史及抗結核藥或激素等藥物服用史。排除手部有殘疾或手部精細結構缺失者。所有參與者均知情同意,研究方案已通過寧夏醫(yī)科大學倫理委員會批準(寧醫(yī)大倫理第2022-G185號)。

1.2方法

1.2.1指標的測量 通過InBody BSM370成分儀,采用生物電阻抗分析法(BIA)測定LBM各項指標。BIA主要利用人體LBM為良導體(含水量高)、脂肪為絕緣體(含水量低或無)的特性,通過不同體成分對微電流產生不同阻抗來進行測定[6]。本研究測量指標包括年齡、體重、身高、身體總水分(TBW)、細胞內液(ICW)、細胞外液(ECW)、蛋白質含量、骨礦物質含量(BMC)、SMM、BMI及BMR。

1.2.22D︰4D的測量 要求參與者頭部擺正,肩擺平,脊柱挺直,雙手手掌朝上,保持手指并攏且用力伸直。在手掌上方放置標準直尺(30 cm),在垂直于手部正上方50 cm處采用數碼相機拍攝雙手掌面照片。隨后,利用圖像處理軟件Image-Pro Plus(Version6.0,Media Cybernetics,Inc.)進行指長的校正及測量。所有測量值均經3人重復測量3次后完成,最終取測量平均值計算雙手2D︰4D。

1.3統(tǒng)計學處理 采用SPSS26.0軟件建立數據庫并進行數據分析。采用獨立樣本t檢驗(檢驗水準為α=0.05)分析各項指標與2D︰4D在不同性別之間的差異;各項指標與2D︰4D的相關性采用Pearson相關分析法及線性回歸分析法。P<0.05 為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結 果

2.1寧夏某高校大學生年齡、體重、身高、BMI、BMR及LBM的分布特征 寧夏某高校大學生不同性別間除年齡外,男性體重、身高、TBW、ICW、ECW、蛋白質含量、BMC、SMM、BMI及BMR均顯著高于女性,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05)。見表1。

表1 寧夏某高校大學生LBM、BMI及BMR分布特征

2.2寧夏某高校大學生2D︰4D的分布特征 寧夏大學生人群左手(L)及右手(R)2D︰4D均存在顯著性別差異,表現為女性高于男性,差異有統(tǒng)計學意義(P<0.05);然而雙手2D︰4D的差值(Dr-l,右手減左手)在不同性別間差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)。見表2。

表2 寧夏某高校大學生2D︰4D分布特征

2.3LBM各項指標、BMI及BMR與2D︰4D的相關性分析 Pearson相關分析法結果顯示,在控制了性別因素后,無論是在總人群中,還是在不同性別間,寧夏某高校大學生的TBW、ICW、ECW、蛋白質含量、BMC、SMM、BMI及BMR均與雙手2D︰4D無相關關系(P>0.05),提示二者可能并不存在共同的發(fā)育基礎,見表3。

表3 Pearson相關分析法分析LBM各項指標、BMI及BMR與2D︰4D的相關性

此外,本研究還以2D︰4D為因變量,其他LBM指標分別為自變量,P>0.1為排除標準,P<0.05為納入標準,進行了線性回歸分析。結果顯示,LBM各項指標、BMI及BMR在不同性別間均與雙手2D︰4D無相關性(P>0.05)。見表4。

表4 線性回歸分析法分析LBM各項指標、BMI及BMR與2D︰4D的相關性

3 討 論

人類2D︰4D作為一種具有典型性別二態(tài)性的體質特征,在不同人群和地區(qū)均表現為女性顯著高于男性[1]。一般認為,2D︰4D形成于妊娠14周左右,受到胚胎早期產前雄激素與產前雌激素的影響,雄激素與雌激素的比值與2D︰4D呈負相關,其后保持穩(wěn)定,不受個體出生后性激素水平影響[8],因此這使得2D︰4D成為判斷個體胚胎期宮內激素環(huán)境的宏觀生物學指標[2]。由于孕期母體宮內環(huán)境異常波動在影響2D︰4D發(fā)育的同時,也可能引起機體成年后胚胎起源成人性疾病,如精神分裂癥[9]、男性不育[10]及腫瘤[11]的發(fā)生,因此開展2D︰4D與疾病發(fā)生相關性的研究也成為目前生命科學及醫(yī)學的研究熱點之一[12]。

孕期宮內性激素對個體發(fā)育有著廣泛的影響,包括對個體出生后體成分的影響。因此,產前性激素水平在影響2D︰4D發(fā)育的同時是否也參與了個體體成分的分布,是否能夠通過2D︰4D的測定判斷機體部分體成分的含量值得深入研究。已有研究報道,BMI作為冠心病等心血管疾病的危險因子,與2D︰4D可能存在正相關關系[13]。BMI與機體脂代謝水平密切相關,而脂肪分布特征則受到性激素水平的顯著調控,較高的BMI可能與產前雌激素水平增高有關,因此使得2D︰4D成為預測個體未來患心血管疾病的早期宏觀生物學標志物[14]。近期,一項針對歐洲人群的大型在線調查分析了2D︰4D和BMI之間的關系,發(fā)現不同性別人群2D︰4D與BMI之間存在微弱的正相關關系,在女性中尤為明顯[15]。本研究結果顯示,寧夏某高校大學生BMI均值處于正常水平,且男性身高、體重及BMI顯著高于女性,與我國青春期后青年人體質特征一致[16]。然而,本研究并未發(fā)現BMI與2D︰4D存在相關性,這與KALICHMAN等[17]、FISCHER等[18]的研究結果一致。這可能說明BMI與2D︰4D的關聯性較弱,加之受到樣本量、檢測方法、統(tǒng)計方法、年齡等因素影響可能出現結果不一致的現象。此外,本研究對象均為健康大學生,能夠維持正常的日常飲食和戶外活動,因此能夠較好地控制脂肪及體重的分布,這可能也是導致二者并無顯著相關性的原因之一。

本研究結果發(fā)現,除BMI外,寧夏某高校男性大學生6項LBM檢測指標同樣顯著高于女性。LBM主要是指去脂體重,這其中肌肉及BMC是構成LBM的主要成分,二者功能相輔且同步增減,共同受到類固醇激素的影響[3]。有研究結果顯示,男性骨骼肌的合成代謝受到睪酮的顯著調節(jié),機體睪酮水平與肌肉含量呈顯著正相關,而與脂肪含量則呈負相關[19]。隨著個體年齡的逐漸增大,伴隨睪酮分泌減少,將會導致肌肉和骨骼的流失與脂肪的增加,增加少肌癥及肥胖的發(fā)生風險[20]。女性腎上腺皮質也會合成雄激素,在青春期達到峰值,而在20歲之后開始逐漸下降,這將導致肌肉的分解代謝反應逐漸明顯,從而降低女性骨骼肌的合成[21]。此外,骨骼肌細胞中存在特定的雌激素受體(ER),雌激素可以通過ER的介導,活化AKT信號通路,進而磷酸化激活mTOR,刺激肌組織中衛(wèi)星細胞的增殖活性,增加蛋白質的合成,進而參與肌肉質量的生長、維持和修復過程[22-23]。而在既往研究中都顯示,無論是成人還是兒童,肌肉及蛋白質含量等均與BMC呈顯著正相關,而與脂肪含量呈負相關[24-25]。雖然有報道顯示,脂肪細胞能夠將雄烯二酮轉換為雌酮,借此抑制破骨細胞的活性,減少BMC的丟失和骨結構的破壞,然而這種現象僅限于絕經后女性[26]。因此,LBM才是BMC的重要決定因素。

肌肉組織主要以水分和蛋白質為主。本研究結果顯示,寧夏某高校男性大學生TBW、ICW、ECW、蛋白質含量、BMC及SMM均顯著高于女性,主要原因在于青春期后男性雄激素水平顯著增高,在促進男性第二性特征發(fā)育的同時,加速肌肉和骨骼的生理狀態(tài),抑制脂肪生成。雖然雌激素也有促進骨骼肌合成的作用,但相較于雄激素而言,其更多促進了脂肪的蓄積及分布[27]。此外,由于LBM是決定BMR的唯一預測指標,增加肌肉含量可以有效提升機體代謝水平,提高機體BMR水平,因此這也是男性BMR顯著高于女性的主要原因。由于2D︰4D與LBM均受到性激素的顯著調控,因此多項研究試圖分析二者之間是否存在直接關聯。HALIL等[28]在老年群體中發(fā)現,2D︰4D與骨骼肌質量指數和握力呈顯著負相關,提示產前雄激素暴露可能在老年人骨骼肌喪失過程中發(fā)揮作用。PRUSZKOWSKA-PRZYBYLSKA等[23]研究發(fā)現,兒童期個體2D︰4D與SMM呈顯著負相關,具有較低水平2D︰4D的女孩,SMM有顯著增加的趨勢。此外,普遍發(fā)現運動人群2D︰4D明顯較低,這可能是與運動人員LBM含量較高有關,因此2D︰4D可能作為挑選運動員的指標之一[29-30]。然而,本研究并未發(fā)現寧夏某高校大學生6項LBM各項指標及BMI、BMR與2D︰4D存在相關性,主要原因在于LBM的發(fā)育可能更多受到青春期后性激素水平的調節(jié),而產前宮內性激素水平可能主要影響了2D︰4D的發(fā)育,而對成年個體體成分的分布影響不大。此外,在個體成長過程中,飲食、生活習慣、受教育水平、運動水平、母親孕期體重等均會影響個體體成分的分布[23]。因此本研究尚不能認定2D︰4D與LBM間的相關性,今后仍需在更大樣本中通過增加分層分析進一步驗證。

綜上所述,本研究發(fā)現無論是2D︰4D,還是LBM,寧夏某高校大學生女性2D︰4D顯著高于男性,而男性LBM則顯著高于女性,但是二者間并不存在相關關系,提示二者可能并未共享相同的發(fā)育機制。本研究尚存在一定缺陷,如限于樣本數量,無法進行年齡分層分析;未進行完善的問卷調查,無法獲知生活習慣、運動水平等對各項體成分和2D︰4D的影響。在今后的研究中將逐步擴大樣本量,補充問卷調查數據,為補充國內相關研究資料,指導在校大學生建立合理生活方式提供參考依據。