非肌少症老年人群血清酰基肉碱、溶血磷脂酰胆碱与握力的相关性研究.pdf

论著D O I:1 0.1 2 0 3 7/Y X Q Y.2 0 2 4.0 3-0 7非肌少症老年人群血清酰基肉碱、溶血磷脂酰胆碱与握力的相关性研究于博洋1,董娟2,陈观洲1,吕沛颖1,周起1,杨睿悦1,孙亮1,邱蕾2(1.北京医院 国家老年医学中心 国家卫健委老年医学重点实验室 中国医学科学院老年医学研究院,北京1 0 0 7 3 0;2.北京医院 国家老年医学中心 保健医疗部,北京1 0 0 7 3 0)【摘要】目的 本文初步探讨非肌少症老年人群中血清代谢物(血清酰基肉碱、溶血磷脂酰胆碱)与握力等重要运动功能指标的相关性。方法 采用连续入组抽样法选取2 0 2 1年61 2月在北京医院参加体检的1 8 2例非肌少症老年人群为研究对象,基于靶向液相色谱-串联质谱测量血清中1 2种酰基肉碱、溶血磷脂酰胆碱和甘氨酸等代谢物,对比握力下降组和握力正常组之间上述血清代谢物的水平差异,研究上述血清代谢物与握力、步速、骨骼肌质量指数(s k e l e t a l m u s c l e m a s s i n-d e x,S M I)等运动评估指标的相关性,并通过L o g i s t i c受试者操作特征曲线(r e c e i v e r o p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c c u r v e,R O C曲线)分析评估关键血清代谢物对老年人握力和步速下降的评价效果。结果 非肌少症受试者的平均握力和步速分别为(3 1.9 15.7 2)k g和(1.0 10.3 1)m/s。与握力正常组相比,握力下降组的平均握力下降1 0.1 0 k g,步速下降0.1 3 m/s(t=-2.3 6 3,P=0.0 1 9),短链脂酰肉碱(简称C 3)平均升高0.0 2 0 m o l/L(t=2.2 2 2,P=0.0 2 8)、溶血磷脂酰胆碱(L P C 1 80)平均升高3.4 4 3 m o l/L(t=2.1 3 6,P=0.0 3 4)、甘氨酸升高0.3 3 m o l/L(t=2.4 8 9,P=0.0 1 7)。P e a r s o n相关性分析显示,C 3、十四烷酰左旋肉碱(简称C 1 4)水平与运动功能呈较明显负相关性。进一步尝试发现4种代谢物(C 3、C 1 4、L P C 1 8 0、甘氨酸)联合年龄和体质量指数(b o d y m a s s i n d e x,B M I)组合,在非肌少症老年人群中握力下降的评价效果,优于单纯使用年龄和 B M I的组合。曲线下面积(a r e a u n d e r t h e c u r v e,A U C)分别为0.7 5 4(9 5%C I:0.6 5 80.8 4 9,P0.0 0 1)、0.6 5 0(9 5%C I:0.5 4 50.7 5 4,P=0.0 1 1)。结论 非肌少症老年人群中握力、步速下降与血清C 3、C 1 4;L P C 1 8 0和甘氨酸升高存在正相关性,有望进一步在队列研究中探讨其应用于老年握力下降的预测评估价值。【关键词】肌少症;代谢组学;代谢物;握力;老年男性T h e c o r r e l a t i o n o f a c y l c a r n i t i n e a n d L y s p h o s p h a t i d y l c h o l i n e w i t h g r i p s t r e n g t h a n d g a i t s p e e d i n n o n-s a r c o p e n i a e l d e r l y p o p u l a t i o nY u B o y a n g1,D o n g J u a n2,C h e n G u a n z h o u1,L y u P e i y i n g1,Z h o u Q i1,Y a n g R u i y u e 1,S u n L i a n g1,Q i u L e i2(1.T h e K e y L a b o r a t o r y o f G e r i a t r i c s,B e i j i n g I n s t i t u t e o f G e r i a t r i c s,B e i j i n g H o s p i t a l,N a t i o n a l C e n t e r o f G e r o n t o l o g y,N a t i o n a l H e a l t h C o mm i s s i o n,I n s t i t u t e o f G e r i a t r i c M e d i c i n e,C h i n e s e A c a d e m y o f M e d i c a l S c i e n c e s,B e i j i n g 1 0 0 7 3 0,C h i n a;2.D e p a r t m e n t o f H e a l t h C a r e,B e i j i n g H o s p i t a l,N a t i o n a l C e n t e r o f G e r o n t o l o g y,I n s t i t u t e o f G e r i a t r i c M e d i c i n e,B e i j i n g 1 0 0 7 3 0,C h i n a)C o r r e s p o n d i n g a u t h o r:Q i u L e i,E-m a i l:q i u l e i 1 71 6 3.c o m【A b s t r a c t】O b j e c t i v e E a r l y i d e n t i f i c a t i o n a n d s u p p o r t o f h i g h-r i s k g r o u p s i n c l i n i c a l l y n o n-s a r c o p e n i a h e a l t h y e l d e r l y p o p u l a t i o n h a s p o t e n t i a l s c r e e n i n g v a l u e.T h e c o r r e l a t i o n o f s e r u m a c y l c a r n i t i n e,L y s p h o s p h a t i d y l c h o l i n e m e t a b o l i t e s w i t h g r i p s t r e n g t h a n d g a i t s p e e d i n n o n-s a r c o p e n i c e l d e r l y p o p u l a t i o n w a s s t u d i e d.M e t h o d s A t o t a l o f 1 8 2 n o n-s a r c o p e n i a e l d e r l y p e o p l e w h o p a r t i c i p a t e d i n p h y s i c a l e x a m i n a t i o n i n B e i j i n g H o s p i t a l f r o m J u n e t o D e c e m b e r 2 0 2 1 w e r e s e l e c t e d a s t h e r e s e a r c h s u b j e c t s b y c o n v e n i e n c e s a m p l i n g m e t h o d.1 2 m e t a b o l i t e s o f a c y l c a r n i t i n e,L y s p h o s p h a t i d y l c h o l i n e,a m i n o a c i d s a n d o t h e r m e t a b o l i t e s i n s e r u m w e r e m e a s u r e d b a s e d o n t a r g e t e d l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y/t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y,a n d t h e d i f f e r e n c e s o f m e t a b o l i t e s c o n c e n t r a t i o n b e t w e e n t h e r e d u c e d g r i p s t r e n g t h g r o u p a n d t h e n o r m a l g r o u p w e r e c o m p a r e d.I n t h e s u b s e q u e n t a n a l y s i s,s t e p s p e e d w a s a d d e d a s a s e c o n d a r y i n d i c a t o r t o s t u d y t h e c o r r e l a t i o n d i f f e r e n c e b e t w e e n m e t a b o l i t e s a n d e x e r c i s e a s s e s s m e n t i n d i c a t o r s s u c h a s g r i p s t r e n g t h,w a l k s p e e d a n d(s k e l e t a l m u s c l e m a s s i n d e x)S M I,a n d t h e a b i l i t y o f k e y m e t a b o l i t e s t o d i s t i n g u i s h g r i p s t r e n g t h a n d w a l k s p e e d d e c l i n e i n t h e e l d e r l y w a s e v a l u a t e d b y L o g i s t i c s(r e c e i v e r o p e r a t i n g c h a r a c t e r i s t i c c u r v e,R O C c u r v e).R e s u l t s T h e a v e r a g e g r i p s t r e n g t h o f t h e s u b j e c t s d e c r e a s e d b y 2 0.3 3%(3 1.9 15.7 2)k g;T h e a v e r a g e w a l k i n g s p e e d w a s(1.0 10.3 1)m/s,d e c r e a s e d b y 3 4.0 7%;T h e c o n c e n t r a t i o n s o f C 3,C 1 4,L P C 1 80 3 4 中国医学前沿杂志(电子版)2 0 2 4年第1 6卷第3期基金项目:中央保健科研课题(2 0 2 0 Y B 0 7);中国医学科学院医学与健康科技创新工程项目(2 0 2 1-I 2M-1-0 5 0);国家自然科学基金(9 1 8 4 9 1 3 2)通信作者:邱蕾,E-m a i l:q i u l e i 1 71 6 3.c o m论著a n d g l y c i n e i n d e c r e a s e d g r i p s t r e n g t h g r o u p w e r e s i g n i f i c a n t l y h i g h e r t h a n t h o s e i n n o r m a l g r o u p(P0.0 5);C o m p a r e d w i t h t h e n o r m a l g r i p s t r e n g t h g r o u p,t h e g r i p s t r e n g t h o f t h e s u b j e c t s i n t h e l o w e r g r i p s t r e n g t h g r o u p d e c r e a s e d b y 1 0.1 0 k g,a n d t h e p a c e d e c r e a s e d b y 0.1 3 m/s(t=-2.3 6 3,P=0.0 1 9).C 3 w a s i n c r e a s e d b y 0.0 2 0 m o l/L(t=2.2 2 2,P=0.0 2 8),L P C 1 8 0 w a s i n c r e a s e d b y 3.4 4 3 m o l/L(t=2.1 3 6,P=0.0 3 4),a n d g l y c i n e w a s i n c r e a s e d b y 0.3 3 m o l/L(t=2.4 8 9,P=0.0 1 7).N o s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e w a s f o u n d i n t h e r e s t.P e a r s o n c o r r e l a t i o n a n a l y s i s s h o w e d t h a t C 3 a n d C 1 4 s h o w e d o p p o s i t e t r e n d s i n d i f f e r e n t p o p u l a t i o n s a n d t h e c o r r e l a t i o n w a s h i g h e r t h a n C 3,C 1 4,L P C:1 80,g l y c i n e c o m b i n e d w i t h a g e a n d b o d y m a s s i n d e x(BM I),t h e e f f e c t o f g r i p s t r e n g t h d e c l i n e i n n o n-m u s c u l a r e l d e r l y p o p u l a t i o n w a s b e t t e r t h a n t h a t o f a g e a n d BM I a l o n e.T h e a r e a u n d e r c u r v e(AU C)w a s 0.7 5 4(9 5%C I:0.6 5 8-0.8 4 9,P0.0 0 1)a n d 0.6 5 0(9 5%C I:0.5 4 5-0.7 5 4,P=0.0 1 1),r e s p e c t i v e l y.T h e f o u r m e t a b o l i t e s c o m b i n e d w i t h a g e a n d BM I w e r e m o r e e f f e c t i v e.C o n c l u s i o n s D e c l i n e o f g r i p s t r e n g t h a n d s e r u m C 3,C 1 4 i n n o n-s a r c o p e n i a a g e d p o p u l a t i o n;L P C 1 80,g l y c i n e h a s a p o s i t i v e c o r r e l a t i o n w i t h g r i p s t r e n g t h d e c l i n e i n n o n-s a r c o p e n i a e l d e r l y p o p u l a t i o n,a n d i t i s e x p e c t e d t o f u r t h e r e x p l o r e i t s v a l u e i n p r e d i c t i n g g r i p s t r e n g t h d e c l i n e i n e l d e r l y p e o p l e i n c o h o r t s t u d i e s.【K e y w o r d s】S a r c o p e n i a;M e t a b o l o m i c s;M e t a b o l i t e s;G r i p s t r e n g t h;O l d e r m e nF u n d P r o g r a m:C e n t r a l H e a l t h C a r e S c i e n t i f i c R e s e a r c h P r o j e c t(2 0 2 0 Y B 0 7),t h e C AM S I n n o v a t i o n F u n d f o r M e d i c a l S c i e n c e s(2 0 2 1-I 2M-1-0 5 0),N a t i o n a l S c i e n t i f i c F o u n d a t i o n o f P.R.C h i n a(9 1 8 4 9 1 3 2)肌少 症 是 一 种 进 行 性、全 身 性 的 骨 骼 肌 疾病,表现为肌肉量减少和肌肉功能的加速丧失,是全球残疾生活年数(y e a r s l i v e d w i t h d i s a b i l i t y,Y L D s)的最大贡献者之一。自从其1 9 8 0年被提出以来,相较于传统的心脑血管等疾病,肌少症易受到临床医生的忽视,然而这些传统疾病影响着肌少症的发生和发展,而且肌少症也会加重这些疾病的危害。近年来,肌少症日益受到人们的关注,相关共识于2 0 2 1和2 0 2 3年相继发布。然而这些研究主要聚焦于肌少症的诊断,肌少症发病后才进行的干预可能相对滞后。如果能够更早识别出非肌少症人群中的高风险人群,并早期给予氨基酸补剂等干预措施,可能给患者带来更大获益。根据最新的亚洲肌肉减少症工作组(A s i a n W o r k-i n g G r o u p f o r S a r c o p e n i a,AWG S)的 诊 断 标准1,目前肌少症的筛查主要依靠握力和步速测量。握力是评价老年人健康状况和运动功能的重要指标,与预期寿命2、全因死亡3、心血管疾病死亡风险4、痴呆5、失能6与听力障碍7等不良健康结局 相 关。握 力 反 映 四 肢 及 全 身 的 肌 肉 力量8,而步速下降可反映机体功能下降与衰弱的发生9,主要与痴呆1 0和术中死亡率1 1相关。相较于较为主观的握力和步速指标,血清代谢物作为客观指标可能有着潜在筛查意义1 2。有研究1 3探索了2 1种 血 清 代 谢 物,发 现 辛 烷 酰 左 旋 肉 碱(C 8)、癸烷酰左旋肉碱(C 1 0)、十二烷酰左旋肉碱(C 1 2)、十四烷酰左旋肉碱(C 1 4)、溶血磷脂酰胆碱(L P C 1 82)和甘氨酸是握力下降的潜在影响因素。本研究基于靶向代谢组学技术,在既往研究的基础上,进一步探讨在非肌少症老年人群中,酰基肉碱、L P C和甘氨酸等代谢物与握力及次要指标步速的潜在相关性。1 材料和方法1.1 参与者的临床资料采用 非 概 率 抽 样 和 连 续 入 组 的 方 法,选 取2 0 2 1年61 2月在北京医院参加健康体检的人群。纳入标准:年龄6 0岁、能够理解并完成问卷调查、根据2 0 1 4年AWG S标准定义的非肌少症人群1 4。排除标准:恶性肿瘤、心脑血管疾病等重大疾病及感染性疾病急性发作期患者。采集人口统计学变量包括年龄、体质量指数(b o d y m a s s i n d e x,BM I)和吸烟状态。我们采集了隔夜空腹血液样本,分离血清后储存在-8 0环境,直至进一步分析。使用自动化分析仪评估常规生化参数。本研究经北京医院伦理委员会批准(2 0 2 0 B J YY E C-2 4 2-0 2),所有参与者均签署知情同意书。1.2 运动评估握力和步速下降根据2 0 1 4年发布的A WG S标准的定义判断1 4。使用数字测力仪(WC S-,北京)对优势单手进行2次测试取最大握力,以评估上肢肌肉力量。使用6 m步速测定中2次步行测试计时的平均值来评估躯体能力。握力下降定义为男性握力 2 8 k g,女性握力 1 8 k g;步速下降定义为6 m步行速度 1.0 m/s。通过生物电阻抗法测定身高肌肉质量 骨骼肌质量指数(s k e l e t a l m u s c l e m a s s 3 5 中国医学前沿杂志(电子版)2 0 2 4年第1 6卷第3期论著i n d e x,S M I),S M I下 降 的 临 界 值 在 男 性7.0 k g/m2,女性5.7 k g/m2。1.3 测定血清代谢物采用靶向液相色谱-串联质谱法测量血清代谢物1 5。测定了血清中1 2种代谢物浓度,包括8种酰基肉碱(短链脂酰肉碱C 3、C 5;中链脂酰肉碱C 8、C 1 0、C 1 2、C 1 4;长链脂酰肉碱C 1 6、C 1 8)、3种溶血磷脂酰胆碱(L P C 1 80、1 81和1 82)和甘氨酸。使用A B S c i e x 5 5 0 0 Q T R A P串联质谱仪(F r a m i n g h a m,美国)配备A g i l e n t 1 2 6 0系列高效液相色谱系统(S a n t a C l a r a,美国)进行L C-M S/M S分析。1.4 统计学方法使用S P S S 2 5.0及R 4.2.1软件对数据进行统计分析。计量资料采用(x-s)表示。计数资料采用百分数表示。组间的比较采用独立样本t检验、2检验或F i s h e r确切概率法。使用P e a r s o n相关分析来检查代谢物浓度、S M I与握力、步速等运动指标的关系。所有统计检验均为双侧,P 0.1(图1)。图1 非肌少症老年人基线资料、代谢物、握力和步速的相关性分析注:A为非肌少症老年人全体人群,B为非肌少症老年人握力下降人群,C为非肌少症老年人握力正常人群。红色线框表示握力下降组和握力正常组间这些代谢物与握力相关性呈相反趋势。图中数字为P e a r s o n相关系数,颜色表示相关性的方向,红色为正相关,蓝色为负相关;BM I,体质量指数;C 3、C 5,短链脂酰肉碱;C 8、C 1 0、C 1 2、C 1 4,中链脂酰肉碱;C 1 6、C 1 8,长链脂酰肉碱;L P C,溶血磷脂酰胆碱;G l y,甘氨酸。3 6 中国医学前沿杂志(电子版)2 0 2 4年第1 6卷第3期论著表1 握力下降组和握力正常组间基线特征和代谢物水平比较项目非肌少症人群(1 8 2例)握力下降组(3 7例)握力正常组(1 4 5例)t/2值P值年龄(x-s,岁)7 8.3 17.1 58 0.6 67.5 97 7.3 17.5 02.2 6 40.0 2 5男性 例(%)1 6 3(8 9.6)2 7(7 3.0)1 3 6(9 3.8)3 5.8 7 70.0 0 1BM I(x-s,k g/m2)2 5.7 32.7 62 6.4 52.7 02 5.5 52.7 51.7 7 20.0 7 8糖化血红蛋白(x-s,%)6.0 00.8 16.1 20.9 05.9 70.7 82.8 4 90.0 0 5甘油三酯(x-s,mm o l/L)1.4 90.9 51.8 81.4 51.3 90.7 5-0.2 8 90.7 7 4总胆固醇(x-s,mm o l/L)4.1 70.9 24.1 40.9 44.1 90.9 1-0.1 0 70.9 1 5C 3(x-s,m o l/L)0.1 0 70.0 5 00.1 2 30.0 8 90.1 0 30.0 3 32.2 2 20.0 2 8C 5(x-s,m o l/L)0.0 2 70.0 0 90.0 2 70.0 1 10.0 2 70.0 0 90.0 1 60.9 8 8C 8(x-s,m o l/L)0.0 7 10.0 5 00.0 7 30.0 3 60.0 7 00.0 5 40.3 1 50.6 9 3C 1 0(x-s,m o l/L)0.1 0 50.0 6 20.1 1 20.0 5 40.1 0 30.0 6 30.7 7 00.4 4 3C 1 2(x-s,m o l/L)0.0 3 20.0 1 40.0 3 60.0 1 60.0 3 10.0 1 41.9 4 90.0 5 3C 1 4(x-s,m o l/L)0.0 1 20.0 0 50.0 1 30.0 0 50.0 1 10.0 0 51.7 3 30.0 8 5C 1 6(x-s,m o l/L)0.0 5 50.0 1 30.0 5 60.0 1 10.0 5 50.0 1 30.2 6 80.7 8 9C 1 8(x-s,m o l/L)0.0 2 50.0 0 70.0 2 50.0 0 60.0 2 50.0 0 70.3 0 10.7 6 4L P C 1 80(x-s,m o l/L)3 7.1 5 68.8 3 53 9.8 9 98.1 9 83 6.4 5 68.8 8 22.1 3 60.0 3 4L P C 1 81(x-s,m o l/L)1 7.9 5 74.3 2 01 7.4 6 34.3 3 31 8.0 8 34.3 2 3-0.7 7 70.4 4 1L P C 1 82(x-s,m o l/L)2 9.0 6 61 1.4 1 92 8.1 7 31 3.0 5 52 9.2 9 41 1.0 0 1-0.4 8 10.6 3 3G l y(x-s,m o l/L)4 2.7 81 7.4 25 2.0 42 7.6 64 0.4 21 2.7 52.4 8 90.0 1 7S M I值(x-s,k g/m2)7.7 21.6 87.4 61.0 37.7 91.8 1-1.0 8 60.2 7 9S M I下降 例(%)1 4(7.7)1(2.7)1 3(9.0)1.6 2 80.3 0 7步速值(x-s,m/s)1.0 10.3 10.9 10.3 11.0 40.3 1-2.3 6 30.0 1 9步速下降 例(%)6 2(3 4.1)1 7(4 5.9)4 5(3 1.0)2.9 1 80.0 8 8握力值(x-s,k g)3 1.9 15.7 22 3.8 64.3 53 3.9 63.9 4-2.2 6 30.0 0 1握力下降 例(%)3 7(2 0.3)3 7(1 0 0.0)0(0)1 8 2.0 0 00.0 0 1注:BM I,体质量指数;C 3、C 5,短链脂酰肉碱;C 8、C 1 0、C 1 2、C 1 4,中链脂酰肉碱;C 1 6、C 1 8,长链脂酰肉碱;L P C,溶血磷脂酰胆碱;G l y,甘氨酸。2.3 4种代谢物对非肌少症老年人群握力下降的判断能力L o g i s t i c R O C 曲线分析尝试发现模型1中4种代谢物(C 3、C 1 4、L P C 1 80、甘氨酸)联合年龄和BM I的组合,在判断非肌少症老年人群握力下降中的评价效果,优于单纯使用年龄和 BM I的组合(模 型2)。曲 线 下 面 积(a r e a u n d e r t h e c u r v e,AU C)分 别 为0.7 5 4(9 5%C I:0.6 5 80.8 4 9,P0.0 0 1)和0.6 5 0(9 5%C I:0.5 4 5 0.7 5 4,P=0.0 1 1),相 差0.1 0 4(9 5%C I:-0.0 0 80.2 1 6,P=0.0 6 8)。但是对步速下降的判断价值区别不大,AU C仅从0.6 8 7提高到0.7 2 0,相差0.0 3 4(9 5%C I:-0.0 2 7 50.0 9 5 2,P=0.2 7 9)(图2)。图2 非肌少症老年人中联合4种血清代谢物对握力和步速下降的判断价值注:R O C曲线,受试者操作特征曲线;C 3,短链脂酰肉碱;C 1 4,中链脂酰肉碱;蓝色实线,联合C 3、C 1 4、L P C 1 80、甘氨酸代谢物、年龄和体质量指数;红色实线,年龄和体质量指数;绿色实线,参考线。A,握力下降筛查R O C曲线;B,步速下降筛查R O C曲线。用于状态变量的预测,判断效力差,状态变量=0;判断效力好,状态变量=1。3 7 中国医学前沿杂志(电子版)2 0 2 4年第1 6卷第3期论著3 讨论本研究首次探讨了非肌少症老年人群中,握力正常和下降患者间的血清代谢物差异,发现高风险人群运动功能指标与血清C 3、C 1 4呈较明显负相关性。进而发现,联合C 3、C 1 4、L P C 1 80、甘氨酸代谢物、年龄和BM I识别非肌少症老年人握力下降的效果优于仅使用年龄和BM I,曲线下面积分别为0.7 5 4(9 5%C I:0.6 5 80.8 4 9,P 4 0 0 0 0 p a r t i c i p a n t s f r o m t h e U K B i o b a n kJ.B M C M e d,2 0 2 2,2 0(1):2 8 6.收稿日期:2 0 2 3-1 0-0 8修回日期:2 0 2 3-1 0-2 3本文编辑:高超 潘麒羽3 9 中国医学前沿杂志(电子版)2 0 2 4年第1 6卷第3期