1型糖尿病青少年中身体成分与认知表现的性别差异关联：一项基于空间导航任务的探索性研究

《DIABETES-METABOLISM RESEARCH AND REVIEWS》：Sex Differences in the Association Between Body Composition and Cognitive Performance in Adolescents With Type 1 Diabetes

本文通过虚拟莫里斯水迷宫任务(vMWMT)评估64名1型糖尿病(T1D)青少年的空间导航能力，结合生物电阻抗分析(BIA)测定体成分，揭示了性别特异性关联：男孩较低的肌肉-脂肪比(MFR) z评分与较长的任务时间（首次移动时间、抵达平台时间）正相关，且糖尿病病程是预测其表现的关键因素；女孩较高的体重指数(BMI) z评分则与更长的抵达平台时间相关。研究提示，T1D青少年的认知功能受体成分影响且存在性别差异，强调在临床管理中需关注性别特异性风险因素以优化认知结局。

　　

1 引言

青少年1型糖尿病(T1D)患者的认知功能受损风险增加，尤其在需要记忆、注意和执行功能的任务中表现更为明显。空间导航能力整合了上述多项认知功能，可能特别易受血糖波动的影响。除了直接的血糖影响，研究发现肥胖也与非糖尿病青少年的空间认知功能较差以及更广泛的执行功能、记忆和整体认知缺陷相关。中央型肥胖（以腰高比衡量）在调整血糖控制后，仍被发现与T1D青年的认知表现受损独立相关。现有证据表明，过多的脂肪可能通过神经炎症和代谢机制的重叠，放大T1D青少年的认知脆弱性。虚拟莫里斯水迷宫任务(vMWMT)为人类的空间学习和记忆提供了稳健的多维评估。本研究旨在分析T1D青少年在vMWMT上的表现与其身体成分指标之间的关联。

2 方法

本研究为观察性研究，招募了64名年龄10-20岁、确诊T1D至少一年的青少年。参与者完成了vMWMT评估，并通过生物电阻抗分析(BIA)测量身体成分。血糖控制通过糖化血红蛋白(HbA_1c)和连续血糖监测(CGM)指标进行评估。采用性别分层的相关性和多变量线性回归模型分析vMWMT结果（首次移动时间、抵达平台时间、路径长度）与身体成分指标[体重指数(BMI) z评分和肌肉-脂肪比(MFR) z评分]之间的关联。所有统计分析使用IBM SPSS Statistics进行。

3 结果

参与者的平均年龄为15.9±2.2岁（39名男孩，25名女孩），中位糖尿病病程为6.2年，平均当前HbA_1c为7.0±0.9%。研究未发现年龄、糖尿病病程、HbA_1c水平或胰岛素输送方式存在显著的性别差异。然而，在身体成分上，尽管两性平均BMI z评分无差异，但女孩的脂肪百分比(FATP)显著高于男孩，且MFR z评分显著低于男孩。

在vMWMT表现上，男孩在隐藏平台阶段的平均抵达平台时间显著短于女孩。相关性分析显示，在男孩中，较长的首次移动时间与较高的当前HbA_1c水平、较长的糖尿病病程、标记性低血糖(<54 mg/dL)和严重高血糖(>250 mg/dL)时间增加以及较低的MFR z评分呈正相关。较长的抵达平台时间则与较长的糖尿病病程、更多的标记性低血糖时间、较高的脂肪质量(FATM) z评分和较低的MFR z评分相关。多元回归分析确认，较长的糖尿病病程是预测男孩更长首次移动时间的独立因素，而较低的MFR z评分和较长的糖尿病病程共同预测了更长的抵达平台时间。

在女孩中，仅发现较长的抵达平台时间与较高的BMI z评分呈正相关。多元回归分析表明，T1D发病时较高的HbA_1c水平是预测更长首次移动时间的因素，而较高的BMI z评分是预测更长抵达平台时间的因素。

4 讨论

本研究首次在T1D青少年中探讨了身体成分与空间认知功能的关系。研究结果强调了身体成分与空间任务表现之间的性别特异性关联。对于男孩，骨骼肌质量（通过MFR反映）似乎对认知功能具有潜在的保护作用。骨骼肌在活动时释放的肌肉因子（如鸢尾素）可穿过血脑屏障，刺激脑源性神经营养因子(BDNF)的产生，从而促进神经发生和突触可塑性。相反，对于女孩，体重状态（通过BMI反映）是空间导航表现的主要影响因素。较高的BMI z评分与更长的抵达平台时间相关，这可能与肥胖相关的海马体和前额叶皮层结构功能改变、胰岛素抵抗、血脂异常以及脂肪组织引发的慢性低度炎症有关。这些发现提示，脂肪和肌肉之间的复杂相互作用影响着T1D青少年的认知结局。

此外，空间导航及相关认知过程与T1D日常自我管理（如胰岛素注射、碳水化合物估算、响应CGM警报）所需的执行技能密切相关。即使是轻微的损伤也可能导致在复杂治疗方案依从性上的挑战。因此，在随访中纳入认知筛查和身体成分评估，有助于指导个性化的风险分层和管理。本研究结果强化了性别作为T1D研究和护理中一个重要生物学变量的意义。认识代谢和认知脆弱性的性别特异性模式，可能有助于开发针对性干预措施以改善长期神经认知结局。

本研究的优势在于首次使用客观、经过验证的认知任务，结合详细的CGM指标和身体成分分析，探讨了T1D青少年中身体成分与空间导航表现的性别特异性关联。然而，作为一项单中心横断面研究，其发现可能无法推广到更广泛的人群，且无法确立因果关系。睡眠质量、压力和身体活动等潜在混杂因素也未进行评估。

5 结论

研究结果表明，在T1D青少年中，身体成分、血糖控制与空间认知功能之间存在性别特异性关联：在男孩中，肌肉量（以较高的MFR为标志）显示出潜在的保护作用；而在女孩中，较高的脂肪量（以较高的BMI z评分为标志）与较差的认知表现相关。这些发现强调了在管理T1D青少年时考虑性别和身体成分的重要性。