基于BMI代谢表型亚分类预测MASLD及肝脏相关事件风险的前瞻性队列研究

《The Journal of Nutrition》:BMI subclassification and future risk of metabolic dysfunction-associated steatotic liver disease and liver-related events

【字体: 时间:2026年02月01日 来源:The Journal of Nutrition 3.7

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  本研究针对肥胖人群肝病风险异质性高的临床难题,创新性地采用数据驱动的聚类分析方法,对英国生物样本库42万余参与者进行BMI代谢表型亚分类。研究发现相较于代谢指标与BMI匹配的群体,肝酶异常升高(DLT)和高血糖(DHG)表型人群发生代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)和肝脏相关事件(LREs)风险显著增加(男性MASLD的HR=1.72,女性达1.92),而女性高血压表型(DHT)反而显示保护效应。该研究为肝病精准预防提供了新型风险分层框架。

  
在全球范围内,肝脏疾病每年导致超过200万人死亡,占全球总死亡人数的4%。代谢功能障碍相关脂肪肝病(MASLD)作为目前最常见的慢性肝脏疾病,影响着约30%的全球成年人口,已成为肝硬化、肝细胞癌、肝移植和肝脏相关死亡的主要原因。随着代谢危险因素流行率的上升和人口老龄化,MASLD相关不良肝脏事件(LREs)的负担在未来几十年内将持续增长。
肥胖虽是MASLD和LREs的主要风险因素,但并非所有肥胖个体都会进展为肝脏疾病。体重指数(BMI)作为肥胖的常用衡量指标,其相同数值的个体却表现出不同程度的肝病风险。这种差异性提示,区分那些代谢风险与BMI预期值偏离的亚人群,可能有助于制定肝病的精准预防策略。近期研究通过聚类分析技术,在欧洲四个大型独立队列中识别出五种可重复的代谢表型,这些表型个体的心脏代谢生物标志物与BMI预测值存在差异偏离。这些表型在心血管疾病(CVD)和2型糖尿病(T2D)风险中表现出异质性关联,但它们与肝脏疾病关系的异质性尚不明确。
为此,研究人员基于英国生物样本库(UK Biobank)开展了一项大规模前瞻性队列研究,旨在探讨这些不同的BMI代谢表型亚组与MASLD和LREs发病风险之间的关联。这项研究最终纳入423,091名基线无MASLD或LREs的参与者,中位随访时间达12年。
研究人员重复了已发表的性别特异性聚类分析。首先,他们为每个心脏代谢生物标志物(包括腰臀比(WHR)、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)、血糖、血清肌酐(SCR)、丙氨酸氨基转移酶(ALT)、C反应蛋白(CRP)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)、甘油三酯(TG)和低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C))拟合线性回归模型,其中生物标志物为因变量,BMI为自变量,并调整了年龄和吸烟状况。提取、标准化模型残差(观察值与BMI预测值之差)后,使用分区算法生成聚类参数。最终,研究确定了六种经过验证的表型:基线一致(BC)表型,以及五种不协调表型——不协调高血压(DHT,仅女性)、不协调不良血脂(DAL)、不协调肝酶(DLT)、不协调炎症状态(DIS)和不协调高血糖(DHG)表型。
研究结果显示,与BC表型相比,DLT表型(特征为ALT水平相对于BMI不协调升高)和DHG表型(特征为血糖水平相对于BMI不协调升高)与男性和女性发生MASLD和LREs的风险增加显著相关。在男性中,DLT表型个体发生MASLD和LREs的风险分别增加72%和42%;在女性中,风险分别增加92%和68%。DHG表型也显示出显著的风险增加。相反,仅在女性中存在的DHT表型(特征为血压相对于BMI不协调升高)与MASLD风险降低相关。DAL和DIS表型与肝脏结局未见显著关联。
预测性能分析表明,在男性中,将这些表型添加到包含社会人口学、生活方式、临床和心脏代谢生物标志物的参考模型中,可以提高对MASLD和LREs风险的预测能力。然而,在女性中的预测改善效果不一致。
主要技术方法
本研究为前瞻性队列设计,数据来源于英国生物样本库大型人群队列。核心方法为基于分区算法的聚类分析,用于识别BMI代谢表型亚组。结局指标(MASLD和LREs)通过链接医院住院记录和死亡登记系统,采用国际疾病分类第十版(ICD-10)代码确定。统计分析主要采用多变量Cox比例风险模型评估风险关联,并进行了广泛的敏感性分析和模型性能评估(如区分度、校准度、决策曲线分析等)。
基线特征
研究共纳入423,091名参与者,其中男性195,168人(46.1%),女性227,923人(53.9%)。平均年龄为56.6岁,平均BMI为27.4 kg/m2。大多数参与者(94.4%)为白人。各表型在人群中的分布不同,BC表型占比最高(男性74.5%,女性66.4%),DHT表型仅存在于女性中(18.7%),其他不协调表型占比较小。
不协调表型与MASLD及LREs风险关联
  • 不协调肝酶(DLT)表型:在男性和女性中均显示出与MASLD和LREs最强的正相关风险,表明肝酶水平异常升高是肝病风险的独立且重要标志。
  • 不协调高血糖(DHG)表型:同样在男女两性中显著增加MASLD和LREs风险,凸显了血糖失调在MASLD病理生理中的核心作用。
  • 不协调高血压(DHT)表型:仅在女性中发现,且与MASLD风险降低相关。此表型还伴有HDL-C不协调升高,其潜在机制可能与胰岛素抵抗关联较弱或其他激素因素(如雌激素)的调节作用有关。
  • 不协调不良血脂(DAL)表型与不协调炎症状态(DIS)表型:未发现与MASLD或LREs有显著关联,提示单纯的脂质紊乱或系统性炎症,若不伴有肝损伤或糖代谢异常,对肝病特异性结局的预测价值可能有限。
预测性能
似然比检验表明,加入表型分型显著改善了模型拟合。在男性中,加入表型后,模型对MASLD和LREs的预测区分度(c-statistic)、综合判别改善指数(IDI)和净重分类改善指数(NRI)均有所提高。然而,在女性中,对于LREs的预测,加入表型后c-statistic反而略有下降,NRI对于MASLD的预测也为负值,表明表型分型在女性肝病风险预测中的附加价值存在性别差异,可能在男性中更具预测效用。Lasso Cox回归进一步验证了DLT、DIS和DHG表型在男性模型中的重要性,以及DHT和DLT表型在女性模型中的重要性。
敏感性分析
为验证结果的稳健性,研究进行了多项敏感性分析,包括排除随访前两年发病者以避免反向因果、使用概率转移法替代最大概率分型法、以及考虑竞争风险(死亡)的Fine-Gray模型分析,主要结果均未发生实质性改变。
研究结论与意义
本研究成功在英国生物样本库中复现了基于BMI代谢表型的亚分类,并首次系统评估了这些表型与未来MASLD及LREs风险的关联。研究结果表明,基于常规临床生物标志物(如肝酶、血糖、血压、血脂等)与BMI的“不协调”关系进行亚分类,能够有效识别肝病高风险人群,特别是DLT和DHG表型个体。这推动肝病风险评估从单纯依赖BMI向整合多维度代谢表型的精准模式发展。研究发现女性DHT表型的潜在保护作用以及表型预测效能的性别差异,揭示了肝病风险存在重要的性别异质性,值得深入探讨。总之,该研究为在人群层面实施肝病精准预防提供了概念验证和实用框架,强调在临床实践和公共卫生策略中,应超越BMI这一单一指标,综合考虑个体的代谢表型特征,以实现更早、更精准的风险识别和干预。
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