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Associations of cumulative exposure and dynamictrajectories of the C-reactive protein-triglyceride-glucose index with incident cardiovascular disease inmiddle-aged and older Chinese adults: a nationwi

IF=10.6!海盐县人民医院研究团队“CHARLS数据库+K-means 聚类分析”发双一区TOP!

发表期刊:Cardiovascular Diabetology | IF:10.6 | 发表时间:2025-07-26 | DOI:10.1186/s12933-025-02869-4

详细内容

一、一段话总结

该研究为针对中国中老年人的全国性队列研究,旨在探索 C 反应蛋白 - 甘油三酯 - 葡萄糖指数(CTI)的累积暴露量(cuCTI)及动态轨迹与新发心血管疾病(CVD)风险的关联。研究基于中国健康与养老追踪调查(CHARLS)2011-2020 年的随访数据,纳入 4157 名参与者,通过 Cox 比例风险回归、限制性立方样条(RCS)、K-means 聚类等统计方法分析发现:cuCTI 与 CVD 风险呈线性正相关,cuCTI 越高,CVD 风险越高;K-means 聚类识别的 "持续高 CTI 组" 和 "中度升高 CTI 组" 的 CVD 风险显著高于 "持续低 CTI 组";且 cuCTI 对 CVD 的预测价值优于单次 CTI、甘油三酯 - 葡萄糖指数(TyG 指数)及 C 反应蛋白(CRP)。最终证实 cuCTI 和 CTI 动态轨迹可作为中国中老年人 CVD 风险评估的低成本、易获取指标,为 CVD 精准预防提供依据。

二、文献介绍

项目内容
中文标题中国中老年人 C 反应蛋白 - 甘油三酯 - 葡萄糖指数累积暴露量及动态轨迹与心血管疾病发病率的关联:一项全国队列研究
发表期刊Cardiovascular Diabetology
发表时间2025 年(接收:2025 年 6 月 1 日;录用:2025 年 7 月 16 日;在线发表:2025 年 7 月 26 日)

三、研究背景

  1. CVD 的全球及中国负担:心血管疾病(CVD)是全球首要致死原因,每年导致约 1790 万人死亡(占总死亡数 32%);中国 CVD 负担尤为严重,患病率已达 3.3 亿,死亡率占总死亡数 44%,年发病率增长率 7.6%。
  1. 传统风险因素的局限性:尽管传统 CVD 风险因素(如高血压、糖尿病)的防控取得进展,但 "残余风险" 仍导致 CVD 发病率居高不下,亟需新型生物标志物优化风险分层。
  1. CTI 的理论基础:炎症(如 CRP)和胰岛素抵抗(如 TyG 指数)是 CVD 发病的核心协同机制 ——CRP 通过诱导内皮功能障碍、促进脂蛋白氧化加剧动脉粥样硬化,TyG 指数通过氧化应激和脂毒性损伤血管;CTI 作为整合 "炎症 + 代谢" 的双维度指标(公式:CTI=0.412 ×ln (CRP [mg / L])+ln (TG [mg / dL] ×FPG [mg/dL])/2),已被证实与 CVD 相关,但既往研究多基于单次测量,缺乏对 "累积暴露量(cuCTI)" 和 "动态轨迹" 的纵向分析,可能存在结果偏倚。
  1. 研究缺口:尚无全国性队列研究探索中国中老年人 cuCTI 及 CTI 动态轨迹与 CVD 的关联,需填补该空白以完善 CVD 风险评估体系。

四、数据来源

  1. 数据平台:中国健康与养老追踪调查(CHARLS),为全国代表性纵向队列,采用多阶段分层抽样设计。
  1. 数据时间范围:纳入 2011 年(基线,Wave1)、2013 年(Wave2)、2015 年(Wave3)、2018 年(Wave4)、2020 年(Wave5)共 5 次随访数据,随访周期 9 年。
  1. 样本筛选
  • 基线(2011 年)初始样本量:17708 人(覆盖中国 28 省 150 区 450 村的中老年人);
  • 排除标准:①年龄≤45 岁;②2015 年(Wave3)前已确诊 CVD 或 CVD 数据缺失;③非空腹状态(影响血糖、甘油三酯检测);④关键指标(年龄、性别、CRP、空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)、血脂等)缺失;⑤腰围测量异常(超出均值 ±3 个标准差);
  • 最终分析样本量:4157 人。
  1. 伦理审批:经北京大学医学伦理审查委员会批准(IRB00001052-11015),所有参与者签署知情同意书。

五、研究框架及详细技术路线图

(一)研究框架

以 "暴露变量(cuCTI、CTI 动态轨迹)→结局变量(新发 CVD)" 为核心,通过 "协变量调整 + 多方法验证" 确保结果可靠性,具体框架如下:

  • 暴露变量:cuCTI(累积暴露)、CTI 动态轨迹(时间变化);
  • 结局变量:新发 CVD(自我报告的医生诊断心脏病 / 中风);
  • 协变量:社会人口学(年龄、性别、婚姻状况、教育水平)、生活方式(吸烟、饮酒)、健康指标(BMI、高血压、糖尿病、血脂异常)、用药情况(降压药、降糖药、降脂药);
  • 验证策略:亚组分析(按年龄、性别等分层)、敏感性分析(排除死亡样本、排除 2020 年随访)。

(二)详细技术路线图

  1. 数据准备阶段
  • 步骤 1:提取 CHARLS 2011-2020 年 5 次随访的原始数据(人口学、临床、实验室指标);
  • 步骤 2:按排除标准筛选样本,从 17708 人最终确定 4157 人纳入分析;
  • 步骤 3:定义变量:①计算 TyG 指数(TyG=ln[TG(mg/dL)×FBG(mg/dL)/2])、CTI(公式见研究背景);②计算 cuCTI(cuCTI=(2012年CTI+2015年CTI)/2×3年期间隔,反映 2012-2015 年累积暴露);③定义新发 CVD(随访期间首次确诊)。
  1. 描述性统计阶段
  • 步骤 1:按 cuCTI tertiles(Q1/Q2/Q3)分组,比较各组基线特征;
  • 步骤 2:连续变量用 "均值 ± 标准差" 或 "中位数(四分位距)" 描述,组间比较用 ANOVA 或 Kruskal-Wallis 检验;分类变量用 "频数(百分比)" 描述,组间比较用卡方检验。
  1. 关联分析阶段
  • 步骤 1:Cox 比例风险回归:构建 3 个模型分析 cuCTI/CTI 轨迹与 CVD 的关联;
  • Model1:未调整协变量;
  • Model2:调整社会人口学变量(性别、年龄、婚姻状况、教育水平);
  • Model3:进一步调整生活方式、健康指标及用药(BMI、吸烟、饮酒、高血压、糖尿病、血脂异常、相关药物);
  • 步骤 2:限制性立方样条(RCS):用 4 个节点构建模型,分析 cuCTI 与 CVD 的剂量 - 反应关系(线性 / 非线性);
  • 步骤 3:K-means 聚类:基于 2012-2015 年 CTI 变化,将参与者分为 3 类动态轨迹组,比较各组 CVD 风险。
  1. 验证分析阶段
  • 步骤 1:Kaplan-Meier 生存分析:绘制不同 cuCTI 分组 / CIT 轨迹组的 CVD 累积发病曲线,用 log-rank 检验比较组间差异;
  • 步骤 2:ROC 曲线分析:比较 cuCTI、单次 CTI(2012/2015 年)、TyG 指数、CRP 对 CVD 的预测价值(AUC 值);
  • 步骤 3:亚组分析:按年龄(45-49 岁 / 50-59 岁 / 60-69 岁 / 70-79 岁 /≥80 岁)、性别、婚姻状况、基础疾病(高血压 / 糖尿病 / 血脂异常)等分层,验证关联的稳定性;
  • 步骤 4:敏感性分析:①用 logistic 回归替代 Cox 回归;②排除随访期间死亡的参与者;③排除 2020 年随访数据(避免新冠疫情影响),验证结果可靠性。

六、研究步骤及结果展示

(一)研究步骤(与技术路线图一致,此处聚焦关键执行细节)

  1. 变量计算:基于 CHARLS 实验室检测数据(CRP、TG、FBG)计算 CTI,结合 2012-2015 年两次 CTI 值计算 cuCTI;
  1. 轨迹聚类:用 "肘部法则" 确定 K-means 聚类的最佳组数(K=3),划分 CTI 动态轨迹;
  1. 统计检验:所有分析用 R Studio 完成,双侧 P<0.05 为差异有统计学意义,用 Benjamini-Hochberg 法控制多重比较的假发现率(FDR)。

(二)核心结果展示

  1. 基线特征(表 1)
  • 4157 名参与者中,女性 2285 人(55.0%),男性 1872 人(45.0%),平均年龄 58.1±8.4 岁;
  • 新发 CVD 609 人(14.6%),且 cuCTI 越高,CVD 发病率越高:Q1(低 cuCTI)9.8%、Q2(中 cuCTI)16.9%、Q3(高 cuCTI)17.4%;
  • 随 cuCTI 升高,FBG、TG、收缩压(SBP)、舒张压(DBP)显著升高,高血压(Q1:25.6% vs Q3:47.3%)、糖尿病(Q1:9.4% vs Q3:50.4%)、血脂异常(Q1:9.4% vs Q3:50.4%)比例显著升高,高密度脂蛋白(HDL)显著降低(P 均 < 0.001)。
  1. CTI 动态轨迹聚类结果(图 2)
  • Cluster1(高稳定 CTI 组):767 人(18.4%),2012 年 CTI=9.78→2015 年 CTI=10.09,cuCTI=29.805,CVD 发病率 19.3%(148 例);
  • Cluster2(低稳定 CTI 组):1639 人(39.4%),2012 年 CTI=8.00→2015 年 CTI=8.12,cuCTI=24.18,CVD 发病率 11.3%(185 例);
  • Cluster3(中度升高 CTI 组):1751 人(42.1%),2012 年 CTI=8.82→2015 年 CTI=9.01,cuCTI=26.75,CVD 发病率 14.9%(260 例)。
  1. Cox 回归分析结果(表 2)
  • cuCTI 与 CVD 的关联:Model3 中,cuCTI 每增加 1 单位,CVD 风险升高 5%(HR=1.06,95% CI:1.01-1.11,P=0.014);Q3 vs Q1 的 CVD 风险升高 36%(HR=1.36,95% CI:1.07-1.74,P=0.014),趋势 P<0.001;
  • CTI 轨迹与 CVD 的关联:Model3 中,以 Cluster2 为参照,Cluster1 的 CVD 风险升高 31%(HR=1.31,95% CI:1.01-1.70,P=0.041),Cluster3 的 CVD 风险升高 29%(HR=1.29,95% CI:1.05-1.58,P=0.029),趋势 P<0.001。
  1. 剂量 - 反应关系(图 3)
  • RCS 分析显示,cuCTI 与 CVD 风险呈线性正相关(整体 P<0.001,非线性检验 P=0.105),无阈值效应,即 cuCTI 越高,CVD 风险持续升高。
  1. 生存分析与预测价值(图 4、图 S1)
  • Kaplan-Meier 曲线:cuCTI Q3 的 CVD 累积发病率显著高于 Q2 和 Q1(log-rank P<0.001);Cluster1 的累积发病率显著高于 Cluster3 和 Cluster2(log-rank P<0.001);
  • ROC 曲线:cuCTI 的 AUC=0.589,优于单次 CTI(2015 年 AUC=0.578)、TyG 指数(AUC=0.573)、CRP(AUC=0.555),提示 cuCTI 对 CVD 的预测能力更强。
  1. 亚组与敏感性分析
  • 亚组分析:在年龄≥50 岁、已婚、有 / 无基础疾病(高血压 / 糖尿病 / 血脂异常)等亚组中,cuCTI 与 CVD 的正关联均稳定(HR>1,P<0.05);仅 45-49 岁(样本 43 人)、离异 / 未婚 / 丧偶(样本量小)亚组无显著关联(可能因统计效能不足),交互检验 P 均> 0.05;
  • 敏感性分析:①logistic 回归中,Q3 vs Q1 的 CVD 风险 HR=1.39(P=0.022);②排除死亡样本后,HR=1.39(P=0.014);③排除 2020 年随访后,HR=1.45(P=0.041),结果均与主分析一致,证实可靠性。

七、研究结论

  1. 核心关联:在中国中老年人中,cuCTI(CTI 累积暴露量)和 CTI 动态轨迹与新发 CVD 风险独立相关——cuCTI 越高,CVD 风险越高;"持续高 CTI" 和 "中度升高 CTI" 人群的 CVD 风险显著高于 "持续低 CTI" 人群(HR 均 > 1.29)。
  1. cuCTI 的优势:cuCTI 整合了长期炎症 - 代谢负担,对 CVD 的预测价值优于单次 CTI、TyG 指数及 CRP,且检测成本低(约 15 美元)、易获取,适合基层医疗场景。
  1. 临床意义:监测 CTI 的长期变化并维持在低水平,可帮助早期识别 CVD 高风险人群;cuCTI 可作为现有 CVD 风险分层体系的补充指标,为中国中老年人 CVD 精准预防提供实用工具。
  1. 研究局限性:①CVD 依赖自我报告,可能遗漏无症状病例;②CRP 和 CTI 仅用 2012-2015 年数据,未完全捕捉长期波动;③未纳入饮食、遗传等潜在混杂因素;④样本仅覆盖中老年人,结果不能推广至年轻人群。
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