血清肌酸激酶水平与百岁老人全因死亡率之间的关联：一项中国前瞻性队列研究

《Frontiers in Endocrinology》：Association between the serum creatine kinase level and all-cause mortality in centenarians: a prospective cohort study in China

　　摘要
背景：肌肉质量（MM）与全因死亡率之间存在强相关性。然而，其评估并不容易且费用昂贵。血清肌酸激酶（CK）被认为是一种解决方案，但其与死亡率之间的关联尚不清楚。本研究旨在调查中国百岁老人的血清CK水平与全因死亡率之间的关联。

方法：这项前瞻性队列研究包括了2014年6月至2016年12月期间居住在社区中的中国百岁老人。使用限制性立方样条（RCS）分析、Cox回归分析、Kaplan–Meier曲线和对数秩检验以及亚组分析，根据血清CK水平分析全因死亡率。

结果：共有949名百岁老人符合参与条件，并被随访了平均29.4个月（四分位数间距[IQR]为14.5至51.7个月）。在研究期间，92.9%的参与者去世。RCS分析显示血清CK水平与死亡风险之间存在倒J形关系。当血清CK水平在8–66 U/L（Q1–Q2）范围内时，死亡率比在66–192 U/L（Q3–Q4）范围内高34.3%（多变量分析中HR=1.343；95%置信区间[95%CI]：1.173–1.538；P<0.001）。Kaplan–Meier分析显示，低CK组（Q1–Q2）的中位生存时间显著短于高CK组（Q3–Q4）（26个月对比36个月；P<0.001，对数秩检验）。

结论：在居住在社区中的百岁老人中，血清CK水平与全因死亡率之间存在独立的反向J形关联，可能作为生理状况和生存率的实用生物标志物。

1. 引言
适当的营养筛查和评估对于维持老年人的营养状况和生存至关重要。低肌肉质量（MM）在老年人群中非常普遍，并与不良后果相关（1–5）。因此，MM被认为是评估老年人生存可能性的重要指标（6）。肌少症是一种进行性且普遍的骨骼肌疾病，与跌倒、骨折、身体残疾和死亡率等不良后果的风险增加有关。2019年，亚洲肌少症工作组（AWGS 2019）发布了针对亚洲人群的更新共识，更适合亚洲老年人。根据AWGS 2019的标准，肌少症是通过低肌肉量以及低肌肉力量或低身体表现来诊断的。严重的肌少症定义为低肌肉质量、低肌肉力量和低身体表现的共存（7）。此外，在慢性肾病患者中，肌少症是一种常见的并发症（8），也是不良临床后果（包括死亡率）的风险因素（9）。然而，使用生物阻抗技术或肌肉扫描仪评估MM是复杂的、不易获得的且昂贵的，这意味着在常规临床实践中测量MM作为肌少症的指标的能力有限（10–12）。相比之下，测量血清肌酸激酶（CK）水平被认为是一种成本效益高、无创且简单的技术，可用于估计MM（13–15）。CK是体内的重要酶，与肌肉收缩直接相关（16）。其主要功能是从肌酸和三磷酸腺苷（ATP）中可逆地催化生成磷酸肌酸和二磷酸腺苷（ADP）（17）。尽管CK在老年人肌肉质量评估中受到广泛关注，但它与这一年龄段死亡率之间的直接关系尚不清楚。老年人的死亡率通常归因于年龄（18）、慢性疾病（19–21）和生活方式（22–24）等因素，而不是CK水平。此外，尽管以往的研究主要集中在血清CK水平超过正常范围时的临床意义，但关于老年人正常范围内CK水平与死亡率之间关系的研究较为有限。因此，本研究旨在评估正常范围内血清CK水平与百岁老人全因死亡率之间的关系。

2. 方法
2.1 研究设计和患者
本研究分析了来自前瞻性观察性中国海南百岁老人队列研究的数据，该研究收集了2014年6月至2016年12月期间居住在社区的1002名百岁老人的基线数据（25）。每位患者的死亡日期由海南省民政局确认，该部门负责向80岁及以上的老年人支付每月养老金，并每月核实他们的生存情况。该研究获得了中国人民解放军总医院伦理委员会的批准（编号301HNLL-2016-01），并按照《赫尔辛基宣言》及其后续修订版进行。所有参与者在入组前均提供了书面知情同意书。

2.2 样本量确定
这项前瞻性队列研究旨在调查百岁老人的血清CK水平与全因死亡率之间的关联。基于先前关于生物标志物和最老年人群死亡率的研究，假设具有临床意义的危险比率（HR）为1.20至1.50。以0.05（双侧）的第一类错误（α）和80%的统计功效，计算出所需的最低样本量约为300名参与者。考虑到老年人的高龄、高预期死亡率以及潜在的随访丢失率，最终招募了949名符合条件的参与者，这足以检测到目标关联。

2.3 数据收集
中国人民解放军总医院海南分院的跨学科临床团队使用结构化访谈对百岁老人队列进行了全面健康评估。使用标准化问卷系统地收集人口统计学和人体测量数据（包括年龄、性别、种族背景、体重、身高、教育程度、婚姻状况、吸烟状况、酒精消费、糖尿病（DM）、冠心病（CHD）以及一系列血清学指标，包括标准血液计数和生化测试）。
如果收缩压≥140 mmHg和/或舒张压≥90 mmHg，则诊断为高血压。糖尿病根据1999年世界卫生组织的诊断标准定义（26）。体重指数（BMI）计算为体重（千克）除以身高（米）的平方。由经验丰富的护士从参与者处采集血液样本，并送往中国人民解放军总医院海南分院的实验室进行分析。CK水平通过测量340/660 nm处形成的烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸的吸光度来量化，这与人血清样本中CK的活性成正比。该方法是对国际临床化学联合会用于在贝克曼库尔特分析仪上测量酶催化浓度的方法的改进。正常范围为2 U/L至200 U/L。

2.4 统计分析
正态分布的数据以平均值±标准差显示，并使用独立样本t检验或方差分析在组间进行比较。非正态分布的数据以中位数（四分位数间距[IQR]显示，并使用Mann–Whitney U检验或Kruskal–Wallis H检验在组间进行比较。分类变量以数量和百分比显示，并使用卡方检验在组间进行比较。
限制性立方样条（RCS）分析广泛用于研究非线性关联。在这项研究中，进行了RCS分析，以评估全因死亡率和血清CK水平作为连续变量之间的关联，包括未调整和多变量调整模型。在进行Cox回归之前，通过RCS分析进行了比例风险假设检验。CK水平按IQR分组如下：Q1，8≤CK<48。交互作用的P值通过似然比检验进行评估。所有统计分析均使用R软件（版本4.3.3；https://www.r-project.org/）进行。P值<0.05被认为具有统计学意义。

3. 结果
3.1 基线和随访期间的研究人群特征
53名百岁老人因基线信息不完整或CK水平超过正常范围而被排除，因此有949名百岁老人的数据可供分析。表1和补充表1显示了根据基线CK四分位的居民人群特征。基线平均年龄为102岁（IQR 101, 104），81.9%的百岁者为女性。约73.8%的人患有高血压；然而，糖尿病和冠心病的患病率较低（分别为9.3%和4.2%）。在平均29.4个月的随访期间（IQR 14.5, 51.7），死亡率为92.9%（882/949）。中位CK水平为66 U/L（IQR 48, 92）。

表1
变量 Q1 [8, 48] Q2 [48, 66] Q3 [66, 92] Q4 [92, 192] P值
N 949 224 249 236 240
年龄（岁） 102.00 (101.00–104.00) 102.00 (101.00–104.00) 102.00 (101.00–104.00) 102.00 (101.00–104.00) 0.147
女性，% 77 7 (81.87) 191 (85.27) 207 (83.13) 195 (82.63) 184 (76.67) 0.090
随访时间（月） 29.40 (14.50, 51.70) 23.20 (11.35, 36.83) 28.00 (12.80, 50.30) 35.80 (15.07, 55.73) 37.40 (19.05, 61.73) < 0.001
死亡，% 882 (92.94) 218 (97.32) 228 (91.57) 221 (93.64) 215 (89.58) 0.009
种族 0.62 Han，% 843 (88.83) 204 (91.07) 221 (88.76) 206 (87.29) 212 (88.33) 其他，% 106 (11.17) 20 (8.93) 28 (11.24) 30 (12.71) 28 (11.67)
婚姻状况 0.40 已婚，% 99 (10.43) 30 (13.39) 22 (8.84) 23 (9.75) 24 (10.00) 分离/离婚/丧偶，% 850 (89.57) 194 (86.61) 227 (91.16) 213 (90.25) 216 (90.00)
教育程度 0.48 未受教育，% 865 (91.15) 202 (90.18) 235 (94.38) 213 (90.25) 215 (89.58) 小学及以下，% 64 (6.74) 18 (8.04) 11 (4.42) 17 (7.20) 初中和以上，% 20 (2.11) 4 (1.79) 3 (1.20) 6 (2.55)
吸烟 0.99 从未吸烟，% 845 (89.04) 202 (90.18) 221 (88.76) 210 (88.99) 212 (88.33) 过去吸烟，% 70 (7.38) 15 (6.70) 19 (7.63) 17 (7.20) 现在吸烟，% 34 (3.58) 7 (2.12) 9 (3.61) 9 (3.81)
酒精 0.29 从未饮酒，% 782 (82.40) 182 (81.25) 206 (82.73) 202 (85.59) 192 (80.00) 过去饮酒，% 73 (7.69) 24 (10.71) 17 (6.83) 12 (5.08) 现在饮酒，% 94 (9.91) 18 (8.04) 26 (10.44) 22 (9.32) 28 (11.67)
高血压，% 70 700 (73.76) 159 (71.98) 179 (71.89) 183 (77.54) 179 (74.58) 0.366
糖尿病，% 88 88 (9.27) 18 (8.04) 20 (8.03) 19 (8.05) 31 (12.92) 0.167
冠心病，% 40 40 (4.21) 8 (3.57) 9 (3.61) 12 (5.08) 11 (4.58) 0.807
BMI（kg/m2） 18.00 (16.04, 19.98) 17.86 (16.04, 19.10) 17.65 (15.72, 20.05) 18.42 (16.43, 20.23) 18.40 (16.54, 20.23) 0.008
CK（U/L） 66.00 (48.00, 92.00) 38.00 (32.00, 43.00) 57.00 (52.00, 61.00) 78.00 (71.00, 84.00) 116.00 (103.00, 133.25) < 0.001

3.2 血清CK水平的RCS分析
无论是在未调整模型（图1A）还是多变量调整模型（图1B）中，血清CK水平都与全因死亡率显著相关（Poverall<0.05）。未调整和调整模型都显示血清CK水平与死亡风险之间存在倒J形关系（Pnonlinear<0.001，=0.001）。这些发现表明，随着血清CK水平的升高，百岁老人的全因死亡率降低，并且这种反向关系在CK水平超过66 U/L的中位数后趋于稳定。

图1 根据肌酸激酶（CK）水平的全因死亡率的限制性立方样条（RCS）分析。实线红色表示危险比率，阴影区域代表95%置信区间。水平坐标表示CK水平，左侧垂直坐标表示全因死亡率的危险比率，右侧垂直坐标表示具有这些CK水平的百岁老人百分比。Q1、Q2、Q3、Q4代表四分位数。多变量分析调整了年龄、性别、种族、婚姻状况、体重指数、教育程度、吸烟状况、酒精消费、糖尿病、高血压和冠心病。血清CK水平的参考切点为中位数66 U/L。未调整（A）和多变量调整（B）图中的RCS曲线显示出一个平滑的倒J形模式，表明CK水平低于66 U/L的百岁老人有显著增加的死亡风险。在百岁老人中，随着血清CK水平的升高，死亡风险降低。然而，当血清CK水平的中位数高于66 U/L时，全因死亡风险趋于稳定。图1-3由作者制作。

3.3 基于血清CK水平的单变量和多变量Cox分析及Kaplan–Meier曲线
本研究使用的所有Cox回归模型均满足比例风险假设。在单变量和多变量分析中，血清CK水平越低，死亡风险越高（表2）。在单变量分析中，血清CK浓度每增加10 U/L，死亡风险降低5.7%（95%置信区间[95% CI] 3.7–7.7）；在多变量分析中，死亡风险降低5.8%（95%置信区间[95% CI] 3.7–7.8）。使用IQR最高的组（Q4）作为参考。Q1组的死亡风险高于Q4组，其中Q1组的死亡风险最高（HR 1.779，95%置信区间[95% CI] 1.471–2.152，P < 0.001；在多变量分析中，HR 1.811，95%置信区间[95% CI] 1.4这一发现表明，肌酸激酶（CK）水平低于66 U/L的百岁老人（Q1–Q2组）的总体死亡率增加了34.3%。表格2显示了各组的统计结果。

**单变量分析**
**多变量调整分析**
CK
949人
危险比（HR）
PHRP

连续变量，每增加10 U/L
0.943（0.923–0.963）
< 0.001
0.942（0.922–0.963）
< 0.001

**按四分位数分组**
Q1 [8, 48)
224人
1.779（1.471–2.152）
< 0.001
1.811（1.491–2.199）
< 0.001

Q2 [48, 66)
249人
1.242（1.031–1.497）
0.023
1.274（1.054–1.541）
0.012

Q3 [66, 92)
236人
1.163（0.964–1.403）
0.116
1.230（1.016–1.488）
0.034

Q4 [92, 192]
240人
1（参考值）
1（参考值）

**趋势的P值**
< 0.001
< 0.001

**按中位数分组**
Q1–Q2 [8, 66)
473人
1.351（1.183, 1.542）
< 0.001
1.343（1.173, 1.538）
< 0.001

Q3–Q4 [66, 192]
476人
1（参考值）
1（参考值）
**趋势的P值**
< 0.001
< 0.001

对百岁老人血清肌酸激酶水平与全因死亡率之间的关联进行了单变量和多变量Cox比例风险分析。

CK：肌酸激酶；HR：危险比；Q1–Q4：第1至第4四分位数。CK四分位数的单位是U/L。四分位区间：“[”表示闭区间（包含该值），“)”表示开区间（不包含该值）。表格数据来源于本研究的原始数据。

**Kaplan–Meier存活曲线分析**
Kaplan–Meier曲线显示，较高的血清CK水平与较长的存活时间显著相关。Q1组的中位生存时间显著短于Q4组（23个月对比37个月，P < 0.001，对数秩检验）（图2A），Q1–Q2组的中位生存时间也短于Q3–Q4组（26个月对比36个月，P < 0.001，对数秩检验）（图2B）。

单变量和多变量分析均表明，血清肌酸激酶水平与百岁老人的全因死亡率之间存在负相关关系。CK每增加10 U/L，风险比降低0.94（95%置信区间0.92–0.96，P < 0.001）。多变量分析调整了年龄、性别、种族、婚姻状况、体质指数、吸烟状况、饮酒、糖尿病、高血压和冠心病等因素。在所有亚组中，血清CK水平降低与死亡风险增加的关联均保持一致，未检测到显著的交互作用效应（所有交互作用P值大于0.05）。

** subgroup分析**
在各个亚组中均未观察到显著的交互作用效应（P interaction > 0.05），表明CK与死亡率之间的关联在所有层面上都是一致的。

**讨论**
肌酸激酶主要由骨骼肌合成并释放到血液中，通过将磷酸肌酸转化为ATP参与细胞内能量代谢，为肌肉收缩提供快速能量。不同类型的肌肉纤维中CK含量差异显著，II型肌肉纤维富含细胞质CK，是血清CK的主要来源。基于这种组织来源，血清CK水平与多种直接反映肌肉质量的参数呈正相关。一项针对1,086名2型糖尿病住院患者的横断面研究表明，CK与肌肉质量呈负相关，与骨骼肌指数呈正相关。另一项针对日本骨关节炎患者的横断面研究也发现，骨骼肌质量的减少与血清CK水平的降低有关。总体而言，这些研究表明CK与肌肉质量之间存在强烈关联，CK水平降低与肌肉质量减少相关。

随着年龄增长，II型肌肉纤维的数量和体积都会减少，导致CK的合成和释放减少，从而逐渐出现血清CK水平的年龄相关性下降。多项研究证实了年龄与血清CK水平之间的负相关关系。Aleksovska等人的系统综述确认了CK参考值随年龄的下降趋势。中国年轻男性（20–29岁）的参考范围为59–314 U/L，中年男性（30–79岁）为54–293 U/L；中国女性则从20–49岁的37–178 U/L下降到60–79岁的34–155 U/L。这种模式在全球范围内普遍存在：例如，美国年轻男性的平均血清CK水平为28.9 ± 8.1 U/L，而挪威中年男性为43 ± 4 U/L，老年男性为64 ± 8 U/L（分别是237.8 U/L和189 U/L、147 U/L）。女性也呈现出类似的年龄相关下降趋势，以色列20.2 ± 2.9岁年轻女性的平均血清CK水平为248 U/L（95% CI 184–340），荷兰45 ± 7岁中年女性为95 U/L（95% CI 36–349），瑞士85 ± 13岁老年女性仅为40 U/L（95% CI 18–184）。

**结论**
在社区居住的百岁老人中，血清CK水平可能间接反映肌肉质量的减少和整体生理状态的下降，其与全因死亡率呈负相关J形关系。