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2型糖尿病(Type 2 Diabetes Mellitus,T2DM)已经成为威胁全球公共健康的主要疾病负担之一,对T2DM的预防和控制已经成为全球慢性非传染性疾病领域工作者的一项重要任务。以往的研究显示高甘油三酯腰围(Hypertriglyceridemic–Waist,HTGW)是比代谢综合征(Metabolic Syndrome, MS)更好的预测心血管相关疾病及T2DM的指标,基于其简单且可靠的表现,越来越多的研究者提议将HTGW作为MS的一种替代指标来预测和筛选慢性非传染性疾病的高危人群。截至2019年,有关HTGW代谢类型的流行现状及其与心脑血管疾病、T2DM的研究已经持续了19年,HTGW这种特殊的异常代谢类型的患病率已经处在一个较高的水平,严重地威胁着人类的生命健康和生活质量。国外探讨HTGW与心血管疾病和T2DM关联的研究多数为横断面研究设计,缺少其与疾病关联的大样本队列人群的数据,其结论的可靠性和稳定性需做进一步的验证。国内有关HTGW的研究多局限于对HTGW患病率、代谢特征和流行分布的研究上,有关于HTGW与T2DM之间的关联研究,目前仅有2项人群队列数据的研究(一项样本来源于城市体检人群,n=4238;另一项样本来源于自然人群,n=3598),大样本队列人群的研究报道还鲜有出现。同时,现有研究在探讨HTGW与疾病的关联时选择的研究对象往往患有多种慢性疾病,其与某一慢性疾病的直接关联需要做进一步的研究,另外,有关HTGW代谢异常类型的危险因素及HTGW在发展过程中的疾病自然史和该代谢类型的动态变化对T2DM的影响也没有相关的科研证据。综上我们发现目前该领域还存在以下问题需要解决:HTGW与T2DM的直接关联如何?HTGW的相关危险因素有哪些?HTGW的代谢特征将持续多长时间?HTGW代谢特征的自然史将会如何演变?HTGW代谢类型动态变化与T2DM发生有何关联?基于此,本研究依托国家自然科学基金项目的支持,采用队列研究的设计,对目前HTGW和T2DM在该队列研究人群中的流行强度、其主要危险因素及HTGW与T2DM发生的关系进行研究,探讨HTGW和T2DM的流行强度、影响HTGW和T2DM发生的主要危险因素、具有HTGW代谢类型的人群患T2DM的风险以及HTGW代谢类型自然史的转变与T2DM发生的关系,为更好的预防和控制HTGW和T2DM在该农村地区的发生和发展提供科学的证据。
目的:
描述HTGW及T2DM在该农村人群中的流行强度,探讨影响HTGW发生的主要危险因素及HTGW代谢类型随时间发展的动态改变和疾病自然史,建立预测HTGW发生的决策树模型,筛选HTGW的高危人群,分析HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM的发生关系,为更好的预防和控制HTGW和T2DM在该农村地区的发生和发展提供队列研究的证据。
方法:
本研究采用前瞻性队列研究的设计,应用整群随机抽样的方法对河南省洛阳市新安县的81个村庄≥18岁的农村常驻居民进行问卷调查、体格检查、空腹血糖及脂质谱检测。基线资料于2007年7–8月份和2008年7–8月份收集完成,5年期的第1次随访资料于2013年7–8月份和2014年7–10份月收集完成。分类变量采用百分比表示并应用卡方检验进行组间差异性分析,连续型变量因不满足正态分布的条件而采用中位数、四分位数间距表示并应用Mann–Whitney–Wilcoxon方法进行组间差异性分析。采用树模型中的分类树与回归树通过自上而下的递归分区的方法构建HTGW发病的分类树模型,分析HTGW发生的相关危险因素并预测HTGW发生的概率。采用COX比例风险回归模型在校正年龄、收入水平、婚姻状况、受教育水平、空腹血糖、糖尿病家族史、收缩压和舒张压等协变量的影响后,分析HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM发生的关系并计算相关的风险比(Hazard Ratio,HR)及95%置信区间(Confidence Interval,CI)。采用PROCESS模块分析年龄介导的HTGW与T2DM之间关系的相对中介效应。
结果:
1.基线共纳入研究对象20194名,5年期的第1次随访共随访到研究对象17265名(随访率:85.5%),中位随访时间为6.0年,总体年龄分布的中位数为50(四分位数:41–59)岁。排除不合格的对象后共纳入11514名队列研究对象(男:4422;女:7092)用于HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM发病关系的分析。11514名队列研究对象的吸烟率为27.05%(男性:70.01%;女性:0.21%);饮酒率为11.44%(男性:28.70%;女性:0.68%);超重率为35.52%(男性:32.13%;女性:37.63%);全身性肥胖率为13.92%(男性:9.75%;女性:16.53%);中心性肥胖率为43.27%(男性:24.67%;女性:54.74%)。与非T2DM人群相比,T2DM人群的腰围(Waist Circumference,WC)、总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、空腹血糖(Fasting Plasma Glucose , FPG )、高密度脂蛋白胆固醇(High–Density Lipoprotein Cholesterol,HDL–C)、收缩压(Systolic Blood Pressure,SBP)、舒张压(Diastolic Blood Pressure,DBP)、体质指数(Body Mass Index,BMI)水平及HTGW的比例均较高(P<0.05)。体力活动、饮酒和吸烟状况在T2DM和非T2DM人群间比较差异均没有统计学意义(P>0.05)。
2.基线时HTGW的患病率为21.34%(男性:13.76%;女性:26.24%),T2DM的患病率为8.40%(男性:7.37%;女性:9.07%);2013–2014年共随访到17265名研究对象,排除1110死亡对象后共纳入16155名研究对象进行HTGW和T2DM患病率的分析,其中HTGW的患病率为22.10%(男性:13.83%;女性:27.25%),T2DM的患病率为13.16%(男性:12.15%;女性:13.76%)。
3.T2DM的5年期累积发病率为6.08%,95%CI为(5.56%–6.53%)(男vs女:6.11%vs6.06%;P=0.93)。分层分析发现,HTGW代谢类型人群中T2DM的5年累积发病率最高,为12.51%(95%CI:11.17%–13.95%),其次是患有糖尿病家族史的人群,为10.28%(95%CI:7.99%–12.96%)。NTNW(TG和WC水平均正常)人群中T2DM的累积发病率最低,为2.96%(2.51%–3.46%)。
4.通过5年的跟踪随访,HTGW代谢类型有41.45%转归为NTNW,29.92%转变为HTNW(TG异常,WC正常),11.38%转变为NTGW(TG正常,WC异常)。针对其疾病发展史的分析发现,HTGW代谢类型的人群主要发展为心血管相关疾病,其中发展为高血压的比例最高(17.7%),其次是冠心病(6.25%),T2DM(5.44%)和中风(4.14%)。
5.基于决策树模型分析,共筛选出HTGW相关决策因素6个,分别为性别、年龄、脂质摄入、高血脂家族史、婚姻状况及饮酒。针对女性人群,占样本总量1.4%的节点8的收益最高,HTGW发生的比例为26.5%,响应率提升指数为26.5/12.8=207.03%。针对年龄<50岁的女性人群,结婚后其患HTGW的概率较高,为未婚人群的5.44倍。针对男性人群,占样本总量1.0%的节点12收益最高,HTGW发生的比例为24.2%,响应率提升指数为189.02%。通过交叉验证,该树模型对结局事件为HTGW的预测正确率为73.3%。
6.基于基线HTGW的代谢类型分析,与NTNW组相比较,基线HTNW、NTGW和HTGW组发生T2DM的风险均增加(P<0.01)。调整年龄、受教育水平、婚姻状况、收入水平、吸烟、饮酒、体力活动、收缩压、舒张压、脂质摄入、糖尿病家族史、空腹血糖等混杂因素后,其相应的aHR(95%CI)分别为2.01(1.54–2.63)、1.80(1.44–2.63)和2.77(2.23–3.45)。其中HTGW代谢类型人群发生T2DM的风险男性高于女性(男vs女,aHR:3.16vs2.85)。
7.基于基线至随访结束HTGW代谢类型动态变化的数据分析,以基线及5年期第1次随访时HTGW代谢类型一致的个体为参照组,在男性人群中,基NTNW–随HTNW、基NTGW–随HTNW及基NTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为2.19(1.28–3.74)、3.29(1.00–10.80)和2.93(1.47–5.83);在女性人群中,基NTNW–随HTGW、基NTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为5.24(2.78–9.87)和1.63(1.11–2.41),基HTGW–随NTNW、基HTGW–随NTHW组均降低了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为0.36(0.15–0.89)和0.58(0.42–0.80)。
8.基于基线至随访结束HTGW代谢类型稳定的数据分析,与基NTNW–随NTNW组相比,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其相应的aHR(95%CI)分别为2.27(1.51–3.43)、1.69(1.22–2.34)和3.16(2.35–4.27)。按性别进行分层分析发现,在男性人群中,仅有基HTGW–随HTGW表现出T2DM发病风险的增加(P<0.01),aHR(95%CI)为4.62(2.89–7.38),而女性人群的分析结果与总人群的结果相一致,与基NTNW–随NTNW组相比,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其相应的aHR(95%CI)分别为3.82(2.03–7.21)、2.12(1.31–3.42)和3.16(2.35–4.27)。按年龄的四分位数分布分层分析发现,与基NTNW–随NTNW组相比,在年龄≤41岁人群中,仅有基HTGW–随HTGW增加了T2DM的发病风险(P<0.01),在41<年龄(岁)≤59人群中,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),在年龄>59岁人群中,仅有基HTNW–随HTNW、和基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01)。
9.调整性别、受教育水平、婚姻状况、收入水平、吸烟、饮酒、体力活动、收缩压、舒张压、脂质摄入、糖尿病家族史等协变量后,以年龄为中介变量的中介效应分析结果显示,针对NTGW及HTGW代谢类型,年龄在其与T2DM的发生关系中发挥了中介效应,β(95%CI)分别为0.013(0.003–0.033)和0.037(0.011–0.067),在控制了中介变量年龄后,NTGW及HTGW与T2DM发生关系的相对直接效应β(95%CI)分别为0.94(0.59–1.28)和2.14(1.84–2.44),年龄为NTGW及HTGW与T2DM间的不完全中介。针对HTNW代谢类型,年龄在其与T2DM的发生关系中没有发挥中介效应,β(95%CI)为0.007(-0.004–0.03),控制中介变量年龄后,HTNW与T2DM发生关系的相对直接效应β(95%CI)为1.12(0.68–1.56)。
结论:
该农村人群HTGW和T2DM的患病率和发病率较高且女性高于男性。HTGW的代谢类型不稳定,不同性别间HTGW发生的影响因素不同且HTGW人群可以转归为正常的代谢类型。HTGW代谢类型的疾病自然史以心脑血管疾病的发展为主。HTGW代谢类型是T2DM显著但可逆的危险因素,HTGW转变为WC和(或)TG正常的个体可以降低T2DM的发病风险,且单纯的TG代谢异常的个体发生T2DM的风险高于单纯WC增加的个体。
目的:
描述HTGW及T2DM在该农村人群中的流行强度,探讨影响HTGW发生的主要危险因素及HTGW代谢类型随时间发展的动态改变和疾病自然史,建立预测HTGW发生的决策树模型,筛选HTGW的高危人群,分析HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM的发生关系,为更好的预防和控制HTGW和T2DM在该农村地区的发生和发展提供队列研究的证据。
方法:
本研究采用前瞻性队列研究的设计,应用整群随机抽样的方法对河南省洛阳市新安县的81个村庄≥18岁的农村常驻居民进行问卷调查、体格检查、空腹血糖及脂质谱检测。基线资料于2007年7–8月份和2008年7–8月份收集完成,5年期的第1次随访资料于2013年7–8月份和2014年7–10份月收集完成。分类变量采用百分比表示并应用卡方检验进行组间差异性分析,连续型变量因不满足正态分布的条件而采用中位数、四分位数间距表示并应用Mann–Whitney–Wilcoxon方法进行组间差异性分析。采用树模型中的分类树与回归树通过自上而下的递归分区的方法构建HTGW发病的分类树模型,分析HTGW发生的相关危险因素并预测HTGW发生的概率。采用COX比例风险回归模型在校正年龄、收入水平、婚姻状况、受教育水平、空腹血糖、糖尿病家族史、收缩压和舒张压等协变量的影响后,分析HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM发生的关系并计算相关的风险比(Hazard Ratio,HR)及95%置信区间(Confidence Interval,CI)。采用PROCESS模块分析年龄介导的HTGW与T2DM之间关系的相对中介效应。
结果:
1.基线共纳入研究对象20194名,5年期的第1次随访共随访到研究对象17265名(随访率:85.5%),中位随访时间为6.0年,总体年龄分布的中位数为50(四分位数:41–59)岁。排除不合格的对象后共纳入11514名队列研究对象(男:4422;女:7092)用于HTGW及其代谢类型的动态变化与T2DM发病关系的分析。11514名队列研究对象的吸烟率为27.05%(男性:70.01%;女性:0.21%);饮酒率为11.44%(男性:28.70%;女性:0.68%);超重率为35.52%(男性:32.13%;女性:37.63%);全身性肥胖率为13.92%(男性:9.75%;女性:16.53%);中心性肥胖率为43.27%(男性:24.67%;女性:54.74%)。与非T2DM人群相比,T2DM人群的腰围(Waist Circumference,WC)、总胆固醇(Total Cholesterol,TC)、甘油三酯(Triglyceride,TG)、空腹血糖(Fasting Plasma Glucose , FPG )、高密度脂蛋白胆固醇(High–Density Lipoprotein Cholesterol,HDL–C)、收缩压(Systolic Blood Pressure,SBP)、舒张压(Diastolic Blood Pressure,DBP)、体质指数(Body Mass Index,BMI)水平及HTGW的比例均较高(P<0.05)。体力活动、饮酒和吸烟状况在T2DM和非T2DM人群间比较差异均没有统计学意义(P>0.05)。
2.基线时HTGW的患病率为21.34%(男性:13.76%;女性:26.24%),T2DM的患病率为8.40%(男性:7.37%;女性:9.07%);2013–2014年共随访到17265名研究对象,排除1110死亡对象后共纳入16155名研究对象进行HTGW和T2DM患病率的分析,其中HTGW的患病率为22.10%(男性:13.83%;女性:27.25%),T2DM的患病率为13.16%(男性:12.15%;女性:13.76%)。
3.T2DM的5年期累积发病率为6.08%,95%CI为(5.56%–6.53%)(男vs女:6.11%vs6.06%;P=0.93)。分层分析发现,HTGW代谢类型人群中T2DM的5年累积发病率最高,为12.51%(95%CI:11.17%–13.95%),其次是患有糖尿病家族史的人群,为10.28%(95%CI:7.99%–12.96%)。NTNW(TG和WC水平均正常)人群中T2DM的累积发病率最低,为2.96%(2.51%–3.46%)。
4.通过5年的跟踪随访,HTGW代谢类型有41.45%转归为NTNW,29.92%转变为HTNW(TG异常,WC正常),11.38%转变为NTGW(TG正常,WC异常)。针对其疾病发展史的分析发现,HTGW代谢类型的人群主要发展为心血管相关疾病,其中发展为高血压的比例最高(17.7%),其次是冠心病(6.25%),T2DM(5.44%)和中风(4.14%)。
5.基于决策树模型分析,共筛选出HTGW相关决策因素6个,分别为性别、年龄、脂质摄入、高血脂家族史、婚姻状况及饮酒。针对女性人群,占样本总量1.4%的节点8的收益最高,HTGW发生的比例为26.5%,响应率提升指数为26.5/12.8=207.03%。针对年龄<50岁的女性人群,结婚后其患HTGW的概率较高,为未婚人群的5.44倍。针对男性人群,占样本总量1.0%的节点12收益最高,HTGW发生的比例为24.2%,响应率提升指数为189.02%。通过交叉验证,该树模型对结局事件为HTGW的预测正确率为73.3%。
6.基于基线HTGW的代谢类型分析,与NTNW组相比较,基线HTNW、NTGW和HTGW组发生T2DM的风险均增加(P<0.01)。调整年龄、受教育水平、婚姻状况、收入水平、吸烟、饮酒、体力活动、收缩压、舒张压、脂质摄入、糖尿病家族史、空腹血糖等混杂因素后,其相应的aHR(95%CI)分别为2.01(1.54–2.63)、1.80(1.44–2.63)和2.77(2.23–3.45)。其中HTGW代谢类型人群发生T2DM的风险男性高于女性(男vs女,aHR:3.16vs2.85)。
7.基于基线至随访结束HTGW代谢类型动态变化的数据分析,以基线及5年期第1次随访时HTGW代谢类型一致的个体为参照组,在男性人群中,基NTNW–随HTNW、基NTGW–随HTNW及基NTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为2.19(1.28–3.74)、3.29(1.00–10.80)和2.93(1.47–5.83);在女性人群中,基NTNW–随HTGW、基NTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为5.24(2.78–9.87)和1.63(1.11–2.41),基HTGW–随NTNW、基HTGW–随NTHW组均降低了T2DM的发病风险(P<0.01),其aHR(95%CI)分别为0.36(0.15–0.89)和0.58(0.42–0.80)。
8.基于基线至随访结束HTGW代谢类型稳定的数据分析,与基NTNW–随NTNW组相比,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其相应的aHR(95%CI)分别为2.27(1.51–3.43)、1.69(1.22–2.34)和3.16(2.35–4.27)。按性别进行分层分析发现,在男性人群中,仅有基HTGW–随HTGW表现出T2DM发病风险的增加(P<0.01),aHR(95%CI)为4.62(2.89–7.38),而女性人群的分析结果与总人群的结果相一致,与基NTNW–随NTNW组相比,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),其相应的aHR(95%CI)分别为3.82(2.03–7.21)、2.12(1.31–3.42)和3.16(2.35–4.27)。按年龄的四分位数分布分层分析发现,与基NTNW–随NTNW组相比,在年龄≤41岁人群中,仅有基HTGW–随HTGW增加了T2DM的发病风险(P<0.01),在41<年龄(岁)≤59人群中,基HTNW–随HTNW、基NTGW–随NTGW、基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01),在年龄>59岁人群中,仅有基HTNW–随HTNW、和基HTGW–随HTGW组均增加了T2DM的发病风险(P<0.01)。
9.调整性别、受教育水平、婚姻状况、收入水平、吸烟、饮酒、体力活动、收缩压、舒张压、脂质摄入、糖尿病家族史等协变量后,以年龄为中介变量的中介效应分析结果显示,针对NTGW及HTGW代谢类型,年龄在其与T2DM的发生关系中发挥了中介效应,β(95%CI)分别为0.013(0.003–0.033)和0.037(0.011–0.067),在控制了中介变量年龄后,NTGW及HTGW与T2DM发生关系的相对直接效应β(95%CI)分别为0.94(0.59–1.28)和2.14(1.84–2.44),年龄为NTGW及HTGW与T2DM间的不完全中介。针对HTNW代谢类型,年龄在其与T2DM的发生关系中没有发挥中介效应,β(95%CI)为0.007(-0.004–0.03),控制中介变量年龄后,HTNW与T2DM发生关系的相对直接效应β(95%CI)为1.12(0.68–1.56)。
结论:
该农村人群HTGW和T2DM的患病率和发病率较高且女性高于男性。HTGW的代谢类型不稳定,不同性别间HTGW发生的影响因素不同且HTGW人群可以转归为正常的代谢类型。HTGW代谢类型的疾病自然史以心脑血管疾病的发展为主。HTGW代谢类型是T2DM显著但可逆的危险因素,HTGW转变为WC和(或)TG正常的个体可以降低T2DM的发病风险,且单纯的TG代谢异常的个体发生T2DM的风险高于单纯WC增加的个体。