《The Aging Male》:Examining the relationship between erectile dysfunction and the ZJU index in US adults: results from NHANES 2001–2004
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本综述基于NHANES大数据,首次揭示代谢综合指标ZJU指数(含BMI、FPG、TG、ALT/AST)与勃起功能障碍(ED)存在显著正相关(OR=1.03),并发现33.4为风险阈值,尤其对60岁以下人群预警价值突出,为ED早期筛查提供了新思路。
背景
勃起功能障碍(Erectile Dysfunction, ED)作为一种普遍存在的男性生殖系统疾病,其特征是无法达到或维持足以完成满意性行为的勃起。该病症严重影响患者生活质量及家庭关系,并与糖尿病、心血管疾病、高血压、抑郁症及代谢综合征等多种慢性病的较高发病率和死亡率相关。流行病学研究预测,到2025年,全球ED患者将超过3亿,构成重大公共卫生挑战。ED的发病涉及神经、内分泌、血管及心理社会等多重风险因素。尽管已有研究揭示了多种ED风险因素,但可靠的临床预防标志物仍显缺乏。
传统风险评估指标如体重指数(Body Mass Index, BMI)和腰围(Waist Circumference, WC)主要反映中心性或总体肥胖,但未能综合考量脂肪储存与代谢紊乱的联合效应。ZJU指数作为一种复合指标,整合了甘油三酯(Triglyceride, TG)、空腹血糖(Fasting Plasma Glucose, FPG)、丙氨酸转氨酶(Alanine Aminotransferase, ALT)与天冬氨酸转氨酶(Aspartate Aminotransferase, AST)的比值(ALT/AST)以及BMI。该指标最初为预测非酒精性脂肪性肝病(Non-alcoholic Fatty Liver Disease, NAFLD)而开发,后续研究显示其在多种疾病研究中具有重要价值,如牙周炎、高血压、阻塞性睡眠呼吸暂停综合征(Obstructive Sleep Apnoea Syndrome, OSAS)等。然而,ZJU指数与ED风险之间的关联尚未有研究探讨。
材料与方法
本研究采用横断面设计,数据来源于2001-2004年度的美国国家健康与营养 examination 调查(National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES)数据库,该周期是NHANES中唯一包含ED问卷的周期。初始人群为21,161名个体,经过排除女性、年龄小于20岁、ED信息缺失及ZJU指数数据缺失者后,最终分析纳入1,906名20岁及以上成年人。
ZJU指数的计算公式为:ZJU指数 = BMI (kg/m2) + FPG (mmol/L) + 3 × (ALT [U/L] / AST [U/L]) + TG (mmol/L)。ED的评估依据NHANES肾脏状况-泌尿学问卷中的KIQ400条目,该问题改编自马萨诸塞州男性衰老研究(Massachusetts Male Aging Study),询问参与者“您如何描述自己获得并维持足以进行满意性行为的勃起的能力?”回答选项分为“从不”、“有时”、“通常”、“几乎总是”。将回答“有时能够”或“从不能够”的个体归类为ED患者,而回答“总是或几乎总是能够”或“通常能够”者归类为非ED患者。
统计分析考虑了多种协变量,包括吸烟状况、种族/民族、糖尿病史、教育水平、贫困收入比(Poverty Income Ratio, PIR)、年龄、饮酒、高血压、婚姻状况和血清尿酸。采用逻辑回归模型评估ZJU指数与ED的关联,并进行平滑曲线拟合以探索非线性关系,同时进行了亚组分析和阈值效应分析。缺失数据通过多重插补法处理。所有分析均使用R软件(版本4.2.1)和EmpowerStats(版本2.0)完成,统计显著性设定为P < 0.05。
结果
参与者特征
最终纳入的1,906名参与者平均年龄为49.42 ± 18.34岁,其中552人被诊断为ED。与非ED患者相比,ED患者的ZJU指数显著更高。ED患者年龄分布更大,教育水平和社会经济状况(以PIR衡量)更低,建立伴侣关系的难度更高,饮酒量更少,吸烟风险、糖尿病和高血压患病率更高。实验室指标方面,ED患者的TG、ALT、AST、FPG和BMI水平均显著高于非ED组。
ZJU指数与ED的关联
多变量逻辑回归分析显示,ZJU指数与ED患病风险呈显著正相关。在未调整的模型1中,ZJU指数每增加一个单位,ED风险增加3%(OR = 1.03, 95% CI: 1.01–1.04)。在调整了年龄、种族、PIR、教育水平和婚姻状况的模型2中,正相关关系仍然显著(OR = 1.04, 95% CI: 1.03–1.06)。在完全调整所有协变量的模型3中,关联性依然存在(OR = 1.03, 95% CI: 1.01–1.05)。按ZJU指数三分位数分析,与最低三分位数组(T1)相比,最高三分位数组(T3)的ED风险在完全调整后增加了42%(OR = 1.42, 95% CI: 1.00–2.01),趋势检验具有统计学意义。
非线性关系检测
平滑曲线拟合揭示ZJU指数与ED之间存在非线性正相关关系。似然比检验(Log-likelihood Ratio = 0.036)检测到一个显著的阈值效应,拐点为ZJU指数33.4。当ZJU指数低于33.4时,与ED的关联不显著;而当指数超过33.4时,ED风险显著增加。
亚组分析
亚组分析按年龄、糖尿病史、高血压、吸烟状况、饮酒、教育水平和PIR进行。结果显示,年龄亚组存在显著的交互作用(P for interaction < 0.05)。在60岁以下的参与者中,ZJU指数与ED的正向关联更强。其他协变量(如糖尿病史、吸烟、饮酒、高血压、教育水平、PIR)的交互作用均不显著。
讨论
本研究首次基于大规模人群数据(NHANES)探讨了ZJU指数与ED的关联。结果表明,较高的ZJU指数与ED风险增加显著相关,尤其是在60岁以下人群中,并且存在一个非线性阈值效应(拐点:33.4)。
ZJU指数作为代谢健康的综合指标,其包含的组分(BMI、FPG、TG、ALT/AST)均与ED的病理生理机制密切相关。肥胖(高BMI)通过心理因素(如体像不满、自信心下降)和生物学机制(如血管内皮功能障碍、神经调节异常、内分泌紊乱)影响ED。胰岛素抵抗(Insulin Resistance, IR)会损害胰岛素介导的内皮型一氧化氮合酶(endothelial Nitric Oxide Synthase, eNOS)活化,减少一氧化氮(Nitric Oxide, NO)生成,而NO是阴茎勃起的关键血管舒张因子。高脂血症(高TG)可通过升高游离脂肪酸水平,抑制磷酸肌醇3-激酶(Phosphatidylinositol 3-kinase, PI3K)/蛋白激酶B(Akt)/eNOS通路以及腺苷酸活化蛋白激酶(AMP-activated Protein Kinase, AMPK)活性,进而影响NO bioavailability。动物实验也证实高脂高胆固醇饮食可导致海绵体平滑肌细胞病变和勃起功能受损。ALT/AST比值反映肝脏健康状况,慢性肝病与ED之间存在独立关联。
60岁以下人群关联更强的原因可能与该年龄段人群的代谢状况、氨基酸代谢物(如同型半胱氨酸)水平及其对血管内皮的损伤作用有关。同型半胱氨酸升高可通过氧化应激、炎症反应等途径损害内皮功能,影响阴茎血流。
研究的优势在于首次探讨该关联,并进行了多种敏感性分析以验证结果的稳健性。ZJU指数若经后续研究验证,可作为临床简便的ED风险筛查工具,对ZJU指数高于33.4的个体进行早期干预可能有助于降低ED发病率。
研究的优势与局限性
本研究的优势包括首次全面探讨ZJU指数与ED的关联,基于具有全国代表性的大样本数据库,并进行了严格的统计调整和多种敏感性分析。
局限性亦需注意:首先,本研究为横断面设计,无法推断因果关系。其次,数据来源于约20年前的NHANES周期,当今疾病谱、公共卫生意识、饮食模式和治疗策略已发生显著变化,可能限制结果对当前人群的适用性。第三,ED的评估仅基于单一问题,而非当前临床和研究更常用的多项目工具如国际勃起功能指数(International Index of Erectile Function, IIEF)。第四,所发现的ZJU指数阈值(33.4)为探索性结果,需要在更现代的数据集和诊断标准下进行外部验证。
结论
本项基于NHANES 2001-2004数据的横断面分析表明,较高的ZJU指数与美国成年男性勃起功能障碍的患病率呈正相关,且存在J型非线性关系,拐点为33.4,尤其在60岁以下人群中关联更强。研究结果提示,维持ZJU指数在较低水平可能有助于降低ED风险。由于研究的观察性设计,无法确立因果关系,这些发现应被视为假设生成。未来需要前瞻性队列研究或干预性试验,使用当代ED诊断工具,进一步验证ZJU指数在ED风险评估中的作用并阐明其潜在机制。