《Maturitas》：Joint and independent associations of muscle and bone health with biological age acceleration in Chinese adults: Findings from the China National Health Survey
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本研究基于2023-2024年中国全国健康调查数据，分析肌肉质量、力量及骨密度与生物学年龄加速的关系。结果显示，低肌肉质量及力量显著增加加速衰老风险（OR 1.31-2.19），而骨密度关联较弱且具性别差异。联合效应在男性和绝经后骨质疏松女性中显著。肌肉相关缺陷贡献率高于骨密度（PAF 0.021-0.053 vs 0.008）。
王青|华耀达|何慧静|陈行明|涂吉|冉竹洁|徐大|陈志立|王志超|张梦伟|刘刚|单光亮
中国医学科学院基础医学研究所基础医学学院流行病学与统计系，北京，中国
摘要
背景
人口老龄化加剧了人们对于识别生理年龄（而非单纯的时间年龄）决定因素的兴趣。肌肉流失和骨骼退化是与年龄相关的身体衰退的关键特征，然而在亚洲人群中，这些因素对生理年龄加速的个体、关节及性别特异性贡献尚未得到充分研究。
方法
本研究纳入了2023-2024年中国全国健康调查中20-80岁的29,437名成年人。通过生物电阻抗分析评估附肢骨骼肌质量，使用测力计测量握力，通过定量超声检测骨密度。基于性别特异性的生物标志物面板，采用Klemera–Doubal方法估算生理年龄加速。逻辑回归模型分析了低肌肉质量、低肌肉力量和肌少症与生理年龄加速之间的关联，并研究了肌肉指标与骨密度之间的加性和乘性相互作用。计算了人群归因分数，以量化肌肉和骨骼相关缺陷的贡献。
结果
在两性中，较低的肌肉质量和肌肉力量都与生理年龄加速呈强烈负相关（所有P值<0.0001）。具有低肌肉质量、低肌肉力量或肌少症的个体的加速衰老风险大约高出30%至80%。骨密度与生理年龄加速之间存在适度且性别依赖的关联，在男性中观察到弱负相关，而在女性中无明显关联。在男性以及绝经后骨密度低于-2.5的骨质疏松症女性中，观察到骨密度和肌肉缺陷的联合效应。人群归因分数分析表明，肌肉相关缺陷对加速衰老风险的贡献远大于骨密度相关缺陷。
结论
肌肉相关指标与生理年龄加速密切相关，而骨密度的影响较弱。在男性及绝经后骨质疏松症女性中观察到明显的联合效应。在两性中，肌肉相关缺陷对加速衰老风险的贡献远大于骨密度相关缺陷。
引言
人口老龄化是21世纪的主要公共卫生挑战之一。尽管全球预期寿命持续增加，但寿命的延长并不总是伴随着健康寿命（即无慢性疾病和功能限制的健康生活期）的相应延长[1]、[2]。由于老龄化是一个渐进的、多系统过程，仅凭时间年龄无法完全反映生理衰退的异质性。在这种情况下，生理年龄（BA）作为一个更综合的指标，反映了多个器官系统的累积分子和细胞损伤[3]、[4]。生理年龄加速（BAacc）——定义为高于给定时间年龄预期值的生理年龄——与虚弱、多病状态、残疾和早死率密切相关[5]、[6]。因此，了解可改变的生理年龄加速决定因素对于延长健康寿命和延缓与年龄相关的衰退至关重要。
在最易受衰老影响的生物系统中，肌肉骨骼系统——特别是骨骼肌和骨骼——对晚年活动能力、代谢稳态和独立性至关重要[7]、[8]、[9]。与年龄相关的肌肉质量和力量下降（肌少症）以及骨密度降低（BMD）常常同时发生，形成了所谓的骨肌少症表型[10]、[11]。肌少症和骨质疏松症都是导致跌倒、骨折和残疾的主要因素，并逐渐被认为是系统衰老的早期标志。越来越多的证据表明，骨骼和肌肉在机械和内分泌方面相互关联，共享调节能量代谢、炎症和组织重塑的共同分子介质[12]、[13]、[14]。这些发现提出了骨骼和肌肉同时退化可能会加速整体生物衰老进程的假设。
然而，尽管人们越来越认识到肌肉骨骼衰老是长寿的关键决定因素，但将骨骼和肌肉健康与生理年龄加速联系起来的实证数据仍然有限。此外，现有的关于骨肌少症的研究主要集中在西方老年人群体中，而在亚洲人群中的研究较少，这些人群在身体组成、激素水平和生活方式因素上可能存在差异，这些因素可能会影响关联结果。肌少症和低骨密度对生理年龄加速是产生加性还是协同效应，以及这些关系是否因性别、绝经状态或年龄而异，目前尚不清楚。
从机制角度来看，几种生物学途径可能介导骨骼-肌肉衰退与加速衰老之间的相互作用。慢性低度炎症（“炎症老化”）、氧化应激、线粒体功能障碍和内分泌失调共同导致肌肉分解和骨骼吸收[15]、[16]、[17]。例如，绝经后的雌激素缺乏会通过影响钙平衡和肌肉再生而加速肌少症和骨质疏松症[18]、[19]。肌因子-骨因子信号传导的紊乱，包括鸢尾素和骨钙素的活性降低，可能会进一步加重组织萎缩和全身代谢失衡[20]、[21]。因此，骨骼-肌肉退化既可以作为生物衰老的标志，也可以作为其介质。
为了解决这些空白，本研究利用了一个大规模的、具有全国代表性的20-80岁中国成年人样本，研究了肌肉相关指标和骨密度与生理年龄加速（KDM-BAacc）之间的独立和联合关联，使用经过验证的Klemera–Doubal方法（KDM）算法进行估算。我们还探讨了性别和绝经状态的特定模式，以及与年龄相关的异质性，以阐明肌肉和骨骼健康对系统衰老的不同贡献。通过整合肌肉骨骼参数和生物衰老指标，本研究为骨肌少症和系统衰老的共病生理机制提供了新的见解。
数据来源和研究人群
本研究使用了2023-2024年中国全国健康调查（CNHS）的数据，该调查涵盖了中国的五个省份：广东、江苏、辽宁、吉林和天津的社区居住成年人。选择这些省份是为了确保广泛的地理覆盖范围和社会经济多样性。CNHS的研究设计和抽样方法的详细信息已先前发表[22]。采用了多阶段分层集群抽样策略以确保
参与者特征
研究人群的基线特征见表1。参与者的平均年龄为53.9±12.9岁，36.5%为男性，60.5%居住在城市地区。超重或肥胖的患病率为55.6%，39.8%患有高血压，12.1%患有糖尿病。9.1%的参与者被诊断为肌少症，骨密度（BMD）的中位T值为-0.13（四分位数范围为-1.04至0.80）。
KDM-BA的特征
图S2展示了基于KDM的生理年龄（KDM-BA）的分布
骨密度水平与肌肉相关指标状态对KDM-BAacc的加性和乘性相互作用
表S5显示了骨密度（BMD）与肌肉相关指标之间的加性和乘性相互作用。在男性中，LMM、LMS或肌少症之间均未观察到显著的加性或乘性相互作用（RERI≈0，S≈1，乘性OR≈1）。在女性中，LMM和肌少症与BMD之间存在小但具有统计学意义的乘性相互作用（乘性OR分别为1.081和1.069），而加性相互作用指数为负，表明存在减性效应
骨密度水平与肌肉相关指标状态对KDM-BAacc的人群归因分数
此外，为了估计如果消除低骨密度和/或肌肉状况不良，可以避免多少KDM-BAacc风险的参与者比例，我们进行了人群归因分数（PAF）分析（表4）。在男性中，低骨密度单独造成的影响较小（PAF=0.008，p=0.57），而肌肉相关缺陷的影响较大，LMM的PAF为0.053，LMS为0.029，肌少症为0.021（所有p<0.001）。低骨密度与LMM、LMS或肌少症的联合PAF
敏感性分析
进行了一系列敏感性分析，以测试肌肉相关指标、骨密度（BMD）和生理年龄加速（KDM-BAacc）之间关联的稳健性（表S6–S14）。所有分析规格下的关联方向和幅度基本一致。经过体重调整的肌肉指标（ASMI_BMI和相对握力）得出了几乎相同的估计结果。在亚组分析中，健康人群中也获得了类似的结果
讨论
在这项针对中国成年人的大规模人群研究中，我们全面研究了肌肉质量、肌肉力量和骨密度（BMD）与Klemera–Doubal方法（KDM-BAacc）估算的生理年龄加速之间的关联。我们发现LMM和LMS都与较高的KDM-BAacc显著相关，表明生理年龄加速，而BMD的关联较弱且具有性别依赖性。低BMD和肌肉状况不良的共存与
结论
肌肉相关指标——包括LMM、LMS和肌少症——与较高的生理年龄加速显著相关，而与BMD的关联较弱。联合分析显示，在男性中低BMD和肌肉状况不良有明显的联合效应，而在绝经后的骨质疏松症女性中仅观察到这种模式。人群归因分数估计进一步表明，肌肉相关缺陷
贡献者
王青参与了概念构思、数据整理、正式分析、研究实施、原始手稿的起草以及手稿的严格修订和编辑。
华耀达参与了概念构思、研究实施、审阅和编辑。
何慧静参与了概念构思、研究实施、审阅和编辑。
陈行明参与了概念构思、研究实施、审阅和编辑。
涂吉参与了概念构思、研究实施和审阅和
伦理批准
本研究获得了中国医学科学院基础医学研究所生物伦理委员会的批准（批准编号2022177），所有程序均遵循赫尔辛基宣言进行。所有参与者在纳入中国全国健康调查（CNHS）之前都获得了书面知情同意。
来源和同行评审
本文未经委托撰写，经过了外部同行评审。
资助
本工作得到了科技部基础科技资源研究（2022FY100800）和CAMS医学科学创新基金（2021-I2M-1–023）的支持。
数据共享和合作
本文没有关联的研究数据集。数据可应要求提供。
致谢
我们衷心感谢CNHS项目的所有工作人员和参与者。
