北三心文 | 体脂含量和腰围下降与2型糖尿病患者心力衰竭发病风险降低相关(北医三院心内科团队)

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作者简介

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主任医师,教授,博士生导师。现任北京医师协会高血压专业专家委员会委员、中国医师协会心血管内科医师分会高血压专业委员。长期从事心内科常见疾病诊治及超声心动图诊断工作,擅长高血压、高血脂、心力衰竭的诊治,以及心血管疾病的超声心动图评估、心血管药物临床试验。主要研究方向为高血压和冠状动脉微血管功能。

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医学博士,北京大学第三医院心血管内科主治医师。2015年毕业于北京大学医学部,目前主要从事心内科的危重症管理。先后参与国家课题“中国脑卒中一级预防研究(CSPPT)”,“稳定性心绞痛与急性冠脉综合征诊疗规范及应用方案的精准化研究”, “短期大气污染物暴露对急性冠脉综合征的影响”以及“第二次青藏高原综合科学考察研究项目子课题—高原环境对短居人群生理指标的影响”等研究。参与编著《稳定性冠心病的规范化防治》一书。以第一作者完成SCI及核心期刊多篇。专业方向:高血压、心力衰竭及心脏危重症。

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住院医师,心内科专业型研究生在读。2020年本科毕业于首都医科大学,同年进入北医三院就读专业型研究生,接受住院医师规范化培训。

研究的亮点:

  • 在2型糖尿病和超重或者肥胖的患者中,可通过人体测量方程计算脂肪量和肌肉量,与双能X线吸收法的测量值有良好的一致性。

  • 1年和4年的随访过程中,脂肪量和腰围的明显下降与2型糖尿病患者射血分数保留的心力衰竭发病风险降低存在显著相关性。

研究的临床启示:

将现有的临床信息纳入已验证的人体测量预测方程中,估测和监测人体脂肪量的变化,从而评估其与2型糖尿病和超重或肥胖患者的心力衰竭发病风险的关系。

人体脂肪量和腰围可能是生活方式干预可改变的关键目标,通过控制人体脂肪量和腰围可能降低2型糖尿病患者的射血分数保留的心力衰竭的发病风险。

研究背景
既往研究显示减重可显著降低2型糖尿病患者发生心力衰竭和动脉粥样硬化性心血管疾病的风险。然而,脂肪量(FM)、肌肉量(LM)和腰围(WC)的基线值和动态变化对2型糖尿病患者心力衰竭和心肌梗死发病风险的影响并不明确。评估体成分变化对心力衰竭和心肌梗死风险影响的一个主要困难是评估方法极其繁琐。
近期,Lee等人通过现成的临床数据建立并验证了一个模型,用来评估FM和LM。该研究通过在亚组人群中利用双能x线吸收法(DXA)直接测量的FM和LM,验证了人体测量预测方程的准确性。
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计算FM和LM的人体预测方程
研究目的
通过预测方程评估FM、LM及WC基线值和动态变化,进而探究上述指标与心力衰竭(包括射血分数保留的心力衰竭(HFpEF)和射血分数减低的心力衰竭(HFrEF)及心肌梗死发病风险的相关性。
研究方法
Look AHEAD研究是一项前瞻性随机临床研究,评估了糖尿病支持和教育组和以减重为目的的强化生活方式干预(ILI)和增加体育锻炼组对5145名超重或肥胖的2型糖尿病成人患者的影响。
本研究是Look AHEAD研究的事后分析,入选了基线时不合并心力衰竭的患者(n=5103),随访中用于确定HF事件的左心室射血分数(LVEF)数据丢失者被排除(n=24)。在评估体成分与心肌梗死发生风险相关性的分析时,排除了既往合并动脉粥样硬化性心血管疾病的患者。
通过验证过的方程得出FM和LM的预测值,并在亚组中与双能X线吸收法的实测值进行比较。使用校正后的Cox模型探索FM、LM和WC基线值和1年和4年随访期间的动态变化与心力衰竭、HFpEF、HFrEF以及心肌梗死发病风险的关系。
研究终点:心力衰竭和心肌梗死事件。
  • 主要终点:随访过程中的心力衰竭住院事件。心力衰竭病例最初是根据住院患者的自我报告和国际疾病分类(第9版修订代码)确定的。心力衰竭事件分为明确的或可能的急性失代偿性心力衰竭、慢性稳定性心力衰竭、不可能心力衰竭或难以分类。明确的或可能的急性失代偿性心力衰竭被认为是一个突发的心力衰竭事件。

  • 次要终点:随访期间发生的致命或非致命性的急性心肌梗死事件。心肌梗死的诊断是基于病史、心电图和心肌损伤标志物。

研究结果
1.对1369名患者进行了基线FM和LM的估测。通过方程估测的数值与双能x线吸收法测量的FM (R2=0.87)、 LM (R2=0.90) 呈现高度一致 (图1)
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2.与接受糖尿病支持和教育的患者相比,强化生活方式干预组的患者在1年和4年内FM和LM的变化更大(P<0.001;图2),在1年随访中,生活方式干预组FM和LM分别下降4.7kg和2.7kg;在4年随访中, FM和LM分别下降2.0Kg和1.8kg。
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3.基线FM、LM、WC与心力衰竭发病风险的关系
经过12.4年的随访后,257名患者发生心力衰竭住院事件(其中:HFpEF 129例, HFrEF 104例, LVEF数据缺失24例)。研究发现:FM、LM、 WC基线值越高,心力衰竭发病风险越高。FM每增加10kg,心力衰竭发病风险增加29%;LM每增加10kg,心力衰竭风险增高32%;WC每增加10cm,心力衰竭风险增高26%。但是在校正了心肺适能、传统心血管疾病危险因素以及其他体成分后,上述相关性无统计学差异。
同时研究发现基线FM,LM, WC与HFpEF (LVEF≥50%)或HFrEF (LVEF<50%)发病风险也无明显相关性。
4.FM、LM、WC动态变化与心力衰竭发病风险的关系
在校正了基线人口学特征、心血管危险因素和心肺适能后,短期(1年)FM的降低与心力衰竭发病风险的降低呈显著相关(FM每降低10%,心力衰竭发病风险降低26%)。
在进一步校正了体成分和心脏代谢参数的变化后,FM降低与心力衰竭的发病风险之间依然存在显著的相关性(FM每降低10%,发病风险降低20%)。同时研究发现,1年随访期间FM每下降10%,HFpEF的发病风险降低22%,HFrEF的发病风险降低24%。
同样,WC的短期(1年)变化与总体心力衰竭的发病风险显著相关(WC每降低10%,发病风险降低23%)。在心力衰竭亚组分析中,短期随访,WC的下降与HFpEF的发病风险下降显著相关(HR,0.61;95%CI,0.44-0.83),然而,与HFrEF发生无相关性。
在进行多因素校正后,LM的短期(1年)变化与心力衰竭的发病风险下降并未呈现显著相关。在中期(4年)随访中FM、WC和LM的变化与心力衰竭发病风险的相关性和随访1年的结果基本一致。(表1)
表1. 从基线到1年随访期间身体成分变化与心力衰竭事件风险的相关性分析
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模型1包括年龄、性别、种族/民族、教育程度、收入、治疗组、基线心肺健康状况、高血压史、收缩压、吸烟情况、饮酒情况、肾小球滤过率估计、糖尿病病程、胰岛素使用、糖化血红蛋白和心血管病史。模型2包括协变量模型1 + 随访第1年脂肪量变化率(%)、LM的变化率、糖化血红蛋白的变化率以及收缩压的变化率。
HF:心力衰竭;HFpEF:射血分数保留的心力衰竭; HFrEF:射血分数降低的心力衰竭;HR:风险比。
5.FM,LM,WC动态变化与心肌梗死的发病风险
随访过程中,351例患者发生急性心肌梗死事件。基线FM和WC升高均与心肌梗死发病风险减低呈显著相关性(FM每增加10Kg,HR 0.74;95% CI, 0.59-0.92;WC每增加10 cm,HR 0.88;95% CI, 0.79-0.99)。
然而,基线的LM与心肌梗死发病风险没有显著相关。在既往不合并心血管疾病史的患者中,短期(1年)和中期(4年)体成分参数的变化与心肌梗死的发病风险未见显著相关性。(表2)
表2.在无心血管疾病史的患者中,基线和随访1年以及4年的体成分参数的变化与心肌梗死发病风险的关系
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基线模型包括年龄、性别、种族/民族、教育程度、收入、治疗组、基线心肺适能、高血压史、收缩压、吸烟及饮酒情况、eGFR、糖尿病病程、胰岛素使用情况、糖化血红蛋白、FM、 LM。短期或者中期随访模型包括年龄,性别,种族,教育,收入,治疗,基线心肺适能、高血压史,收缩压、吸烟及饮酒情况,eGFR,糖尿病病程、胰岛素使用情况、糖化血红蛋白、FM在1年或者4年的变化率,LM在1年或者4年的变化率,糖化血红蛋白在1年或者4年的变化率,收缩压在1年或者4年的变化率。BP表示血压;CRF,心肺适能;FM,脂肪量;GFR:肾小球滤过率;HbA1c糖化血红蛋白;HR:风险比;LM,肌肉量;WC:腰围。
研究局限性
1.并不是所有的研究参与者都能直接测量FM和LM,人体测量学预测方程被用来估计整个研究人群的FM和LM;
2.本研究入选的人群是2型糖尿病合并超重或肥胖的患者,并能够完成最大运动跑步机测试。存在选择偏差的可能性,研究结果可能不能推广;
3.没有测量局部脂肪组织,如内脏脂肪组织、皮下脂肪组织和下体脂肪,或肌肉力量的测量,每种测量都可能不同地影响心力衰竭的发病风险。
4.本研究的主要结果是心力衰竭住院,可能漏掉了门诊诊断心力衰竭的患者。
研究结论
在Look AHEAD研究中超重或肥胖的2型糖尿病患者中,人体测量预测方程估测FM和LM误差较小。在2型糖尿病患者中,生活方式干预与FM和LM的减少显著相关。FM和WC的下降与心力衰竭风险降低显著相关,与心肌梗死发病风险无相关性。此外,WC的下降与HFpEF发病风险减低显著相关,而与HFrEF发病风险无相关性。
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