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基于多状态Markov模型的不同体重代谢表型间的动态变化研究

张红亚

基于多状态Markov模型的不同体重代谢表型间的动态变化研究

张红亚1
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作者信息

  • 1. 大连医科大学
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摘要

目的:体重代谢表型相关的研究多集中在代谢健康型肥胖(metabolically healthy obesity,MHO),极少数研究其他体重代谢表型及不同体重代谢表型间的动态变化。本研究基于8年健康体检的纵向数据,采用多状态Markov描述体重代谢表型间发展变化过程,探索其中的重要状态,探讨转移过程的相关影响因素,为有效地防止人群发展到更严重的不良体重或代谢状态以及进展到相关慢性病提供科学依据。 方法:利用大连市某三甲医院健康体检中心2010年1月至2017年12月收集到的体检数据建立纵向队列。使用Excel365整理并建立数据库,利用SPSS25.0进行数据的基本描述,根据体质指数(body mass index,BMI)组别与代谢状态(正常,异常)交叉分类划分的6个状态(代谢正常体重正常者(metabolically healthy normal weight,MHNW)、代谢正常超重者(metabolically healthyoverweight,MHOW)、代谢正常肥胖者(MHO)、代谢异常体重正常者(metabolically unhealthy normal weight,MUNW)、代谢异常超重者(metabolically unhealthy overweight,MUOW)、代谢异常肥胖者(metabolically unhealthy obesity,MUO)),利用R4.0.2软件中的msm程序包建立连续6状态Markov模型,分析研究人群不同体重代谢表型的动态变化及可能的因素:性别、年龄及肝功能指标(包括血清谷丙转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、谷草转氨酶(aspartate aminotransferase,AST))、肾功能指标(包括尿酸(uric acid,UA)、血清肌酐(serum creatinine,SCr))对某些状态间转移的影响。 结果:1.本研究最终纳入9742名研究对象,包括男性4650人(47.73%),女性5092人(52.27%),基线年龄分布在18~59岁。基线时处于MHNW状态的有4387人(45.03%),处于MHOW状态的有1761人(18.08%),处于MHO状态的有351人(3.60%),处于MUNW状态的有918人(9.42%),处于MUOW状态的有1552人(15.93%),处于MUO状态的有773人(7.93%)。中位随访年限为3.66(1.87,5.03)年。 2.总人群体重代谢表型的转移特征:平均随访3.66年后,停留在MHNW状态的人(80.20%)最多,停留在MUO状态的人(68.46%)次之,两种状态的平均逗留时间也较长(3.840年,2.344年)。初始BMI较高的人群比BMI较低的人群更容易发展到代谢异常的状态,但更难发生从代谢异常到代谢正常状态的回转(30.80%的MHO→MUO,20.41%的MHOW→MUOW,9.29%的MHNW→MUNW状态;37.80%的MUNW→MHNW,23.21%的MUOW→MHOW,14.20%的MUO→MHO);BMI较小时,在同一体重类别的人群内更容易发生代谢状态的改善(MUNW→MHNW、MUOW→MHNW、MUO→MHO转移强度依次为0.635、0.443、0.269),但随着BMI逐渐增大,肥胖的人群中更容易发生代谢状态的恶化(MHNW→MUNW、MHOW→MUOW、MHO→MUO转移强度依次为0.152、0.375、0.558);经历多次随访之后发现,停留在MHO状态的人(46.10%)最少,处于MHO状态的平均逗留时间也最短(1.161年),而且有约三分之一(30.80%)的人从MHO状态转移到MUO状态,概率预测也显示大约6年之后约有一半的MHO者会转变成代谢异常状态。 3.亚组人群体重代谢表型的转移特征:男性比女性更容易发生体重或代谢状态的进展恶化,女性比男性更倾向于出现体重或代谢状态的回转改善(在所有14个不同的相邻状态转移间,包含7个状态间的进展和7个状态间的回转。7个进展的状态间,接近一半(MHNW→MHOW、MHNW→MUNW、MHOW→MUOW)的转移强度都是男性大于女性(≤45岁组:0.163vs0.098、0.199vs0.120、0.409vs0.304;>45岁组:0.138vs0.080、0.329vs0.229、0.483vs0.405),而在7个回转的状态间,大多数(MHOW→MHNW、MHO→MHOW、MUOW→MUNW、MUNW→MHNW、MUOW→MHOW)是女性的转移强度大于男性;>45岁且BMI越大的人群更容易出现代谢正常向代谢异常转变(随BMI增大,代谢恶化方向的(MHNW→MUNW、MHOW→MUOW、MHO→MUO)转移强度基本是逐渐增大的,与≤45岁组相比,男性依次是0.199vs0.329、0.409vs0.483、0.574vs0.733,女性依次是0.120vs0.229、0.304vs0.405、0.525vs0.377),更不容易从代谢异常的状态回转(随BMI增大,代谢改善方向的(MUNW→MHNW、MUOW→MHOW、MUO→MHO)转移强度逐渐减小,与≤45岁组相比,男性依次是0.628vs0.494、0.453vs0.360、0.276vs0.228,女性依次是0.809vs0.544、0.559vs0.466、0.376vs0.172)。 4.其他因素对体重、代谢状态的作用:代谢状态保持不变时,ALT异常者要比ALT正常者更容易发生体重状态的进展(MHNW→MHOW HR=1.568,95%CI:1.223~2.011、MUNW→MUOW HR=1.551,95%CI:1.125~2.139),但更不容易出现体重状态的改善(MUOW→MUNW HR=0.576,95%CI:0.388~0.853、MUO→MUOW HR=0.685,95%CI:0.499~0.939);保持体重状态不变时,ALT异常者比ALT正常者更容易出现代谢状态的恶化(MHOW→MUOW HR=1.213,95%CI:1.004~1.465),但更不容易出现代谢状态的改善(MUNW→MHNW HR=0.719,95%CI:0.554~0.932、MUO→MHO HR=0.719,95%CI:0.535~0.968)。代谢状态保持不变时,AST异常者比AST正常者更容易出现体重状态的进展(MUOW→MUO HR=1.724,95%CI:1.033~2.876),但也更容易出现体重状态的改善(MUOW→MUNW HR=2.477,95%CI:1.312~4.679);保持体重状态不变时,AST异常者比AST正常者更容易代谢状态的恶化(MHNW→MUNW HR=1.809,95%CI:1.027~3.185),但也更容易出现代谢状态的改善(MUNW→MHNW HR=1.873,95%CI:1.414~3.075)。代谢状态保持不变时,UA异常者比UA正常者更容易出现体重状态的进展(MHNW→MHOW HR=1.289,95%CI:1.014~1.639);保持体重状态不变时,UA异常者比UA正常者更容易出现代谢状态的恶化(MHNW→MUNW HR=1.374,95%CI:1.077~1.755、MHO→MUO HR=1.761,95%CI:1.324~2.343),但更不容易出现代谢状态的改善(MUOW→MHOW HR=0.801,95%CI:0.671~0.957)。 结论:1.与体重正常者相比,体重异常(超重、肥胖)者更容易发展到代谢异常的状态,但更难发生代谢状态的回转改善;BMI越大,代谢状态越容易恶化,也越不容易改善,这提示保持BMI正常、稳定对代谢健康有重要作用。2.男性比女性更容易出现体重或代谢的进展恶化,高龄组且BMI越大的人群更容易出现代谢正常向代谢异常转变,更不容易从代谢异常的状态回转,提示应该对男性、年龄大、BMI异常的群体多加关注,以预防其代谢和(或)体重状态的进展恶化。3.MHO表型最不稳定,容易转移到MUO状态,不能忽视代谢健康肥胖群体,要及时采取措施防止代谢状态的恶化。4.ALT、AST、UA等常规体检指标异常的个体向不良体重或代谢状态转化的风险增加,应警惕这些指标的异常,及时采取措施以维持其正常水平,以保持健康体重或代谢状态。

关键词

代谢健康型肥胖/体重代谢表型/动态变化/多状态Markov模型

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授予学位

硕士

学科专业

公共卫生

导师

宋桂荣

学位年度

2022

学位授予单位

大连医科大学

语种

中文

中图分类号

R5
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