近几十年来,不管国内还是国际,不管男性还是女性,不管成人还是儿童,肥胖患病率都在持续增加,不少专家疾呼,我们已经进入肥胖大流行时代(obesityepidemic)。肥胖可推动心血管疾病进展,增加心血管疾病死亡风险,并且这些作用独立于其他心血管危险因素。在近期Circulation杂志上,美国心脏协会(AHA)发表了一篇科学声明,深入讨论了肥胖与心血管疾病的关系1。
肥胖的评估肥胖的核心是体内脂肪组织总量与分布的异常。目前已经有多种技术手段可对脂肪组织总量和分布进行评估2,比如我们常用的体质指数、腰围和腰臀比,这些手段简单易行,而且指南和共识有明确的切点值推荐,临床应用广泛,但是评估内容比较粗略,对内脏脂肪的评估能力较差;其他技术手段,比如CT、MRI和DEXA,虽然能够较好地评估内脏脂肪,但是操作较为复杂,而且尚无指南规范和明确的切点值推荐,临床应用较为受限(表1)。
表1人体脂肪组织总量和分布的评估手段
肥胖增加心血管疾病的发生风险心血管疾病最主要的发病机制就是动脉粥样硬化:巨噬细胞吞噬氧化LDL-C形成泡沫细胞,凋亡后形成胆固醇结晶为主的脂质核心,加上分泌的纤维蛋白就形成了血管内膜的粥样斑块,后续斑块破裂导致急性心血管事件的发生3。图1心血管疾病的发病机制:动脉粥样硬化众所周知,脂肪总量与心血管疾病的发生风险相关;但实际上,脂肪分布也与心血管疾病的发生风险相关:在BMI相同的情况下,腰围越高,糖尿病和心血管疾病的患病风险越高(表2)。IDEA研究表明,在男性受试者中,腰围每增加一个标准差(14cm),心血管疾病的患病风险增加36%,糖尿病的患病风险增加59%;在女性受试者中,腰围每增加一个标准差(14.9cm),心血管疾病的患病风险增加40%,糖尿病的患病风险增加83%4。此外,前瞻性随访发现,腰围还可以预测糖尿病患者动脉粥样硬化的进展5。表2IDEA研究表明腰围可独立于BMI,增加心血管疾病和糖尿病的发生风险肥胖也与多种心血管代谢指标地异常相关:包括血压、血糖、血脂、炎症和胰岛素抵抗等,这些因素都会促使动脉粥样硬化的发生和进展。一个自然的问题是肥胖带来的心血管事件风险的增加,在多大程度上是通过这些危险因素介导的?目前研究结果尚不统一。年Lancet发表的一项meta分析,纳入97项前瞻性队列研究,包含万受试者,共发生次冠心病事件。在校正血压、血脂和血糖三种代谢因素异常之前,BMI每增加5kg/m2,冠心病的发生风险增加了27%;在校正血压、血脂和血糖三种代谢因素异常之后,BMI每增加5kg/m2,冠心病的发生风险增加了15%,这意味着肥胖与心血管事件的相关性有将近一半是通过血压、血脂和血糖等代谢因素异常介导的,而剩下一半是源自独立于代谢因素异常的作用机制6(图2)。图2BMI与冠心病发生风险之间的关系但是,50%这个结果大概率是低估了代谢因素的作用。一方面,研究中往往仅在单个时点衡量常见的代谢因素异常,而不是进行序贯衡量,而且未衡量其他可能的代谢因素异常,比如代谢综合征导致的氧化应激、促凝状态和脂肪因子等。另一方面,内脏的脂肪组织可通过旁分泌方式促进局部血管粥样硬化的发生,这些因素在临床实践中也无法衡量。早在二十多年前,病理学研究结果就发现不少人冠脉的左前降支心肌段(无脂肪包裹)完全正常,不存在内膜粥样硬化斑块,但是同一根血管心外膜段(有脂肪包裹)存在明显的粥样硬化病变7(图3)。图3冠状动脉左前降支心肌段和心外膜段血管粥样硬化的区别A为心肌桥近端1cm(有脂肪包裹),B为心肌桥远端1cm(有脂肪包裹),C为心肌桥正下方(无脂肪包裹),标本来自一位70岁男性,图中箭头表示内弹性膜,可以看到冠脉心肌段动脉粥样硬化受到明显抑制肥胖患者的心血管疾病诊断方法选择肥胖会改变心脏的解剖位置和电生理特征,导致一系列检查结果发生改变,甚至部分检查不再适用(表3)。比如,最常用的检查手段心电图。相比于体重正常患者,肥胖患者更易出现心率加快、QRS间期延长、QTc间期延长以及下壁心梗样改变。冠脉造影仍是肥胖患者诊断冠心病的金标准。但是肥胖患者脂肪组织较厚,为保证成像质量,往往需要更大的辐射剂量,而且由于股动脉位置较深,置管困难,一般采用桡动脉置管。
表3肥胖患者心血管疾病各种诊断方法的优缺点
肥胖对心血管疾病预后的影响:肥胖悖论肥胖会增加心血管疾病的发生风险,但是对于已经罹患心血管疾病的人群来说,肥胖反而可能会改善患者的长期预后,尤其是超重和轻度肥胖的患者,这种现象被称为“肥胖悖论”,目前已经被多项大型研究证实。英国心血管干预学会登记研究(BritishCardiovascularInterventionSocietyregistry)纳入了年至年之间收治的名慢性心绞痛和急性心肌梗死患者,考察BMI和冠心病患者冠脉介入术后死亡率的关系,结果发现BMI更高的患者术后短期和长期存活率反而更高,不管患者为稳定性心绞痛、不稳定性心绞痛还是急性心肌梗死。这项研究结果与不少医生朴素的认知正好相反,因此被形象地称为肥胖悖论8(图4)。
图4BMI与冠心病患者PCI术后死亡率的关系
BMI18.5-24.9kg/m2作为正常参照组,相对风险度=1;图中展示结果为术后30天的死亡率,术后1年、3年和5年的死亡率结果与此类似年,一项发表于AmJCardiol杂志的meta分析纳入了6项研究,包含名慢性心衰患者,平均随访2.85年,考察BMI与慢性心衰患者长期预后的关系。结果发现低体重患者(BMI<20kg/m2)全因死亡率、心血管死亡率和再住院率最高,而超重患者(BMI25-29.9kg/m2)长期预后最好9(图5)。
图5BMI与慢性心衰患者长期预后的关系
BMI20-24.9kg/m2作为正常参照组,相对风险度=1对于肥胖悖论,目前存在多种相互竞争且相互冲突的解释,比如超重和轻度肥胖患者有更高的肌肉质量和肌肉强度,更高的代谢储备以应对心衰的消耗性代谢,因症状出现更早而得到更早的诊断和治疗,对肾素-血管紧张素-醛固酮神经内分泌系统的反应性降低等10,其中一个接受度较高的解释为以BMI衡量的肥胖患者异质性很高。正如大家所熟知的,单纯BMI仅仅衡量体内脂肪总量,但是在相同的脂肪总量情况下,脂肪分布个体差异很大。这里涉及到两个相关的概念:异位脂肪和内脏脂肪,这两个概念的出现伴随影像技术的进步,尤其是高分辨率的CT/MRI等断层成像技术可以清楚看到脂肪组织的全身分布(图6)。图6MRIT1加权像冠状位评估体内脂肪分布
红色为内脏脂肪,蓝色为皮下脂肪。左侧为67岁男性,BMI25kg/m2,内脏脂肪:2.58L/m2,右侧为53岁男性,BMI30kg/m2,内脏脂肪:0.88L/m2。虽然右侧男性BMI更高,但是内脏脂肪含量却更少。
异位脂肪是指生理条件下不储存脂肪的部位出现的脂肪沉积,包括肝脏、胰腺、心脏和骨骼肌;内脏脂肪是指腹膜内和腹膜后间隙的脂肪沉积,不包括骨骼肌,但是包括大网膜等生理状况下储存脂肪的部位(图7)。内脏脂肪已被证实可以加剧肥胖人群的代谢紊乱,影响长期结局,被形象的称为“sickfat”,即坏脂肪。在相同的BMI水平下,脂肪分布的不同导致代谢健康状态和心肺适能(cardiorespiratoryfitness)的巨大差异,进一步导致患者长期预后的差异,这在一定程度上可以解释前边提出的肥胖悖论。
图7异位脂肪和内脏脂肪的概念区别与联系
小结01
肥胖的核心是体内脂肪组织总量与分布的异常,可通过代谢因素依赖性(血压、血糖和血脂)和代谢因素非依赖性的途径增加各种心血管疾病的发生风险。
02
对于已经罹患心血管疾病的人群来说,肥胖反而可能会改善患者的长期预后,尤其超重和轻度肥胖的心血管疾病患者,这就是常说的肥胖悖论。
03
肥胖悖论可能来自BMI所定义的肥胖患者的高度异质性,在相同的BMI水平下,脂肪分布的不同导致代谢健康和心肺适能的巨大差异,进一步导致患者长期预后的差异。
参考文献
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《糖尿病学术前沿》介绍:
诺和诺德医学事务团队长期
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