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BMI 要被淘汰了?Nature子刊:升级换代——mBMI,不仅能更准确的反映体内代谢情况,还能预测心血管疾病和二型糖尿病

生物谷 生物谷 2024-03-24

春节刚过,多数打工人又陷入“每逢佳节胖三斤”的焦虑中,减肥成为许多人节后下决心要做的第一件事。


根据最新统计数据显示,亚洲许多国家中的30%男性和35%女性患有肥胖症。而一系列研究都表明肥胖至少与21种人类主要疾病相关,其中最典型的就是2型糖尿病和心血管疾病。


在我们对于个体肥胖程度的定义和测量中,最简便常用的就是BMI指数,即体重除以身高的平方 (kg/m2)。从生物学的专业角度来看,肥胖意味着机体脂代谢失衡从而导致其他继发疾病。随着研究的深入,研究人员已经意识到BMI指数并不能代表体内脂代谢的真实情况。


近年来的一系列最新研究表明,许多与 BMI 相关的代谢物(包括脂质)与糖尿病和心血管疾病的发病风险显著相关,但与 BMI指数不相关。这些结果暗示,使用BMI相关的代谢表型分析可能对肥胖及其相关疾病进行更加精准的预测。


图1. 文章标题


近日,一项发表于国际知名期刊Nature communications的题为“Metabolic phenotyping of BMI to characterize cardiometabolic risk: evidence from large population-based cohorts”的研究性文章中,研究人员利用澳大利亚大型队列AusDiab中的血浆脂质组学数据开发了新的mBMI代谢评分预测模型,并量化了其与心血管疾病发病和二型糖尿病之间的关系。该研究为预测肥胖相关的心脏代谢相关疾病和二型糖尿病提供了新的方法。


图2. mBMI评分研究设计流程


队列研究设计


在这项研究中,研究主要主要利用了两个纵向队列人群AusDiab 和 BHS。两个队列人群在性别构成、年龄和体重指数分布等基线特征上表现一致。在AusDiab 和 BHS 已有脂质组学数据的基础上,研究人员使用液相色谱与电喷雾电离串联质谱联用,从空腹血浆样本 (AusDiab,n= 10,339) 和空腹血清样本 (BHS,n = 4492) 中对每个队列进行靶向脂质组学分析,包含 33 个脂质类别中的575 种脂质,并通过计算每种脂质种类的混合血浆质量控制 (PQC) 样品的变异系数 (%CV)进行质量控制。


 图3. AusDiab 队列中mBMI 评分建模以及脂质组学与 BMI 的比较


 mBMI评分模型构建


进一步地,研究人员建立了mBMI 预测模型,结果表明BMI 和 mBMI 之间的相关性很强,其中 AusDiab 队列中的决定系数(R2)为0.811, BHS 队列中的R2为 0.71。在单一性别队列群体中的验证结果表明,代谢数据解释了67% 女性的 BMI 变化和男性 55% 的 BMI 变化。


同时, 研究人员在 NIST 1950 QC 样本(200 个重复,假设平均 BMI 为 26.0)中生成了 mBMI 分数,并在整个 AusDiab 队列中进行了分析,其结果进一步证实了mBMI 评分模型的精度。


图4. 岭模型和 LASSO 模型评估


升级换代——mBMIΔ模型,能更准确的反映体内代谢情况


为了更好地了解 mBMI 对应的脂质生物学,研究人员对 BMI 和 mBMIΔ 的脂质种类进行了回归分析。


结果发现575 种脂质中的 505 种与 BMI 显著相关。同时,使用mBMIΔ评分模型进行了相同的回归分析,并与BMI相关的脂质组学数据进行对比后发现,mBMIΔ 与几乎所有的脂质种类相关,而BMI指数仅与部分由脂质种类相关。使用LASSO模型对两种评分模型与血浆脂质种类的分析则显示两者没有差异。


图5. mBMIΔ 与心脏代谢特征之间的关系


经过前述工作,研究人员成功建立了基于mBMI与BMI差值的评分模型mBMIΔ。为了验证其临床应用价值,研究人员在AusDiab队列人群对mBMIΔ与心脏代谢危险因素之间的关系进行了评估。结果表明mBMIΔ能较好的评估总胆固醇、甘油三酯、血压等心脏代谢失调指标,并可用于预测心血管疾病和主要心血管事件。同时,研究人员发现mBMIΔ同样可以评估二型糖尿病的发病风险。


此外,研究人员还评估了BMI 和 mBMIΔ 在评分模型中的重要性。结果表明相对于没有引入mBMIΔ的评分模型,具有 mBMIΔ 的模型能够更加准确地预测心血管疾病和二型糖尿病。


图6. 饮食和生活习惯与 mBMIΔ 的相关性


此外,研究人员分析了饮食和生活习惯与mBMIΔ的相关性。结果发现饮食和生活习惯与 mBMIΔ 密切相关,其中,较低的mBMIΔ与较高水果和纤维等“健康食品”摄入量以及较高水平的休闲时间体力活动相关,而较高的 mBMIΔ与延长看电视时间显著相关。这表明生活方式干预可以通过改变 mBMI 来改善个体的代谢健康,而与BMI指数无关。


总结


简而言之,这项研究告诉我们BMI指数所显示的胖瘦程度并不能准确反应体内脂代谢的真实情况,同时肥胖与心血管疾病和二型糖尿病的发生密切相关。


最后,从文中研究人员对生活方式和mBMIΔ的相关性分析我们可以发现:如果你是喝口凉水都能发胖的易胖体质,那减肥过程中最不可缺少的就是健康的饮食习惯和生活方式!这对你和你的心脏都是一个最佳的保护措施!


参考文献:

Beyene, H.B., Giles, C., Huynh, K. et al. Metabolic phenotyping of BMI to characterize cardiometabolic risk: evidence from large population-based cohorts. Nat Commun 14, 6280 (2023). https://doi.org/10.1038/s41467-023-41963-7


撰文 | 安小猪

编辑 | lcc

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