探秘无 OA 人群大腿肌肉内脂肪：年龄、性别、BMI 如何 “搅局”？

为明确无影像学 OA 及频繁疼痛个体大腿肌肉内脂肪情况，作者[第一作者单位] 研究人员开展相关研究。结果显示年龄、BMI、性别与肌肉内脂肪有关。该研究为 OA 研究提供参考，推荐科研读者阅读。

　　

在医学研究的广阔领域中，肥胖与膝关节骨关节炎（OA）的关系一直备受关注。肥胖被认为是膝关节 OA 的一个重要风险因素，它不仅会增加关节的机械压力，还会引发全身炎症。而大腿肌肉内脂肪（位于肌肉纤维之间和内部）作为一个新兴的研究热点，被看作是膝关节 OA 的潜在风险因素，同时也为治疗提供了新的方向。

以往关于大腿肌肉内脂肪的研究，大多集中在其与膝关节 OA 疾病负担的关系上。研究发现，患有膝关节 OA 的人，其股四头肌内的脂肪水平，尤其是内侧股四头肌，比没有 OA 的对照组更高。而且，大腿肌肉内脂肪水平较高还与更严重的软骨损伤、更多的临床症状、神经肌肉激活受损导致的肌肉力量下降以及身体机能下降有关。这些研究充分表明了肌肉内脂肪作为潜在生物标志物和膝关节 OA 进展因素的重要性。

然而，一个关键的问题是，在没有 OA 的人群中，如何量化大腿肌肉内脂肪却鲜有人研究。这就好比我们不知道正常的 “水位线” 在哪里，也就难以判断哪些是异常情况。了解这部分人群的肌肉内脂肪 “正常” 水平至关重要，因为它与性别、年龄和身体习惯等因素可能相关，对于区分自然变化和病理变化起着关键作用，也有助于我们更准确地解释肌肉内脂肪变化在膝关节 OA 中的意义，或者作为膝关节 OA 风险因素的价值。

为了解开这些谜团，研究人员踏上了探索之旅。作者[第一作者单位] 的研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “MRI-based thigh intramuscular fat in individuals without radiographic osteoarthritis or frequent pain: association with age, sex, and BMI using data from the Osteoarthritis Initiative” 的论文。

研究人员得出了一系列重要结论。首先，在没有髋关节或膝关节影像学 OA 且没有频繁疼痛的人群中，大腿肌肉内脂肪的 Goutallier 分级（GG，一种评估肌肉脂肪浸润程度的分级系统，0 级为正常肌肉无脂肪浸润，1 级有一些脂肪条纹，2 级脂肪少于肌肉，3 级脂肪和肌肉量相等，4 级脂肪多于肌肉）大多集中在 1 级和 2 级 ，4 级很少见。其次，更高的 BMI 和年龄与更高的 GG 相关，也就是说，BMI 越高、年龄越大，肌肉内脂肪越多。再者，女性的 GG 比男性更高。最后，BMI 与肌肉内脂肪的关系还存在性别差异，在较低 BMI 时，女性的肌肉内脂肪比男性多；而在较高 BMI 时，男性的肌肉内脂肪比女性多。这些结论对于理解肌肉内脂肪的变化规律以及相关疾病的防治具有重要意义，为后续研究和临床实践提供了关键参考。

那么，研究人员是如何开展这项研究的呢？他们主要采用了以下关键技术方法：

• 数据来源：利用骨关节炎倡议（OAI）数据库的数据，该数据库是一个多中心、纵向研究，包含了膝关节 OA 的影像学和磁共振成像（MRI）数据。
• 影像学检查：通过 X 线片排除有膝关节和髋关节影像学 OA 的个体，利用 3.0 特斯拉的 MRI 扫描仪获取大腿的轴向 T1 加权自旋回波序列图像，用于分析肌肉内脂肪。
• 评估方法：采用 Goutallier 分级对肌肉内脂肪进行半定量分析，同时评估了观察者之间和观察者内部的重复性。
• 统计分析：运用 STATA 18 软件进行统计，通过混合效应模型评估人口统计学变量（年龄、性别、BMI）与 GG 结果之间的关系，并对关键预测变量进行中心化处理，以增强模型的可解释性。

接下来，让我们详细看看研究结果：

• 参与者特征：研究共纳入 710 名参与者，平均年龄 59.8 ± 9.0 岁，平均 BMI 为 27.1 ± 4.3 kg/m2 ，女性占 55.5%。膝关节的 Kellgren Lawrence（KL）分级显示，73.6% 的膝关节为 0 级，26.4% 为 1 级。通过 Western Ontario 和 McMaster Universities 关节炎指数（WOMAC）疼痛评分评估，参与者的疼痛程度很低。
• 重复性：研究人员评估了不同肌肉测量的观察者间和观察者内的重复性。结果显示，观察者间的 kappa 值表明大多具有高度一致性，从股直肌的 kappa = 0.67（中等一致性）到股二头肌的 kappa = 0.86（强一致性）不等；观察者内的重复性更高，股二头肌的 kappa 值为 0.85，半腱肌的 kappa 值高达 0.92，这说明测量结果在不同观察者之间和同一观察者多次测量时都很可靠。
• Goutallier 分级的流行程度：在所有肌肉中，1 级和 2 级 GG 最为常见。其中，股中间肌的 1 级患病率最高，达 61.7%；半膜肌的 2 级患病率最高，为 53.4%。除股直肌外，其他肌肉的 0 级患病率在 2.7% - 14.9% 之间，股直肌的 0 级发生率显著最高，为 58.4%。相反，4 级在所有肌肉中都很少见，范围从半腱肌和股二头肌的 0.1% 到半膜肌的 0.4%。
• 人口统计学因素与肌肉类型的相互作用：研究发现，肌肉类型与 BMI、年龄、性别的相互作用均具有统计学意义。这意味着不同肌肉类型中，人口统计学因素与 GG 的关系是不同的。以股直肌为参照，其他肌肉如内侧股四头肌、外侧股四头肌、股中间肌、股二头肌和半腱肌的 GG 明显更高，这体现了不同肌肉类型之间 GG 的差异。
• 人口统计学因素与肌肉类型的关联：由于人口统计学变量与肌肉类型和 GG 的关联存在显著相互作用，研究人员针对每种肌肉类型分别建立模型。结果显示，BMI 与 GG 呈正相关，BMI 每增加 1 个单位，不同肌肉的 GG 增加幅度在 0.038（半腱肌）到 0.051（半膜肌）之间；年龄与 GG 也呈正相关，年龄每增加 1 岁，不同肌肉的 GG 增加幅度在 0.017（半腱肌和股二头肌）到 0.023（内侧股四头肌和外侧股四头肌）之间。而且，女性所有肌肉的 GG 都比男性高，其中内侧股四头肌的性别差异最大。
• BMI - 性别相互作用与肌肉类型：BMI - 性别的相互作用具有统计学意义，而年龄 - 性别和 BMI - 年龄的相互作用无统计学意义。这表明 BMI 与 GG 的关系因性别而异，在较低 BMI 时，女性的肌肉内脂肪比男性多；在较高 BMI 时，男性的肌肉内脂肪比女性多。

在讨论部分，研究人员指出，他们的研究提供了没有频繁疼痛和影像学膝关节或髋关节 OA 的个体中肌肉内脂肪的 “参考” 值。这些参考值可以作为评估关节退变或其他肌肉骨骼疾病患者肌肉内脂肪异常的基准，也有助于制定预防策略，比如确定可能增加膝关节 OA 风险的肌肉内脂肪阈值。此外，研究还发现体育活动与肌肉内脂肪可能存在一定关系，较高的 PASE（老年人体育活动量表）评分与较低的腘绳肌肌肉内脂肪显著相关，但在股四头肌中未观察到显著关联，这为后续研究指明了方向。

不过，这项研究也存在一些局限性。例如，GG 评分系统是半定量的，虽然它无需先进的 MRI 技术和后处理算法，但相比之下不够精确。而且，研究对象排除了膝关节和髋关节每月大部分时间有疼痛的个体，这些个体并非完全无症状，研究对象的选择标准可能会限制研究结果对不同关节健康水平人群的适用性。尽管如此，该研究建立了首个没有影像学 OA 和频繁疼痛个体的肌肉内脂肪 GG 分级的大型数据集，为该领域的研究做出了重要贡献。

总的来说，这项研究揭示了在没有影像学髋关节或膝关节 OA 且没有频繁疼痛的个体中，年龄、BMI 和性别与大腿肌肉内脂肪水平的关系。研究结果强调了生物衰老、肥胖和性别特异性变化在大腿肌肉内脂肪积累中的复杂相互作用，这对于进一步了解与 OA 相关的肌肉质量变化以及制定预防策略具有重要意义，为医学研究和临床实践开辟了新的思路，让我们在探索膝关节 OA 防治的道路上又迈进了一步。