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Associations of estimated glucose disposal rate with frailty progression: results from two prospective cohorts

IF=10.6!“CHARLS+HRS+线性混合模型LMM”冲双一区TOP!思路好复刻!

发表期刊:Cardiovascular Diabetology | IF:10.6 | 发表时间:2025-02-19 | DOI:10.1186/s12933-025-02650-7

详细内容

一、一段话总结

该研究基于中国健康与养老追踪调查(CHARLS)和美国健康与退休研究(HRS)两个前瞻性队列,探讨了估计葡萄糖处置率(eGDR,胰岛素抵抗的可靠替代指标)与衰弱进展的关联。通过筛选 14736 名参与者(CHARLS 8872    人、HRS 5864 人),采用线性回归分析 eGDR 与基线衰弱指数(FI)的关系,线性混合效应模型分析 eGDR    与衰弱进展的关系,并结合分层分析(糖尿病状态)和多维度敏感性分析验证结果。最终发现,无论是否患有糖尿病,较高的 eGDR 均与较低的基线 FI 及减缓的衰弱进展显著相关,为通过改善 eGDR    预防老年人群衰弱进展提供了证据支持。

二、文献介绍

项目详情
中文标题估计的葡萄糖处置率与虚弱进展的关系:来自两个前瞻性队列的结果
发表期刊Cardiovascular Diabetology(《心血管糖尿病学》)
发表时间2025 年2月

三、研究背景

  1. 衰弱的公共卫生意义:衰弱是常见的老年综合征,以多器官系统生理储备下降、对压力源敏感性增加为特征,与跌倒、心血管疾病、慢性肝病及全因死亡等不良健康结局密切相关,且相关医疗成本逐年上升。同时,衰弱具有动态可逆性,早期识别风险因素并干预可降低不良结局风险。
  2. 胰岛素抵抗(IR)与衰弱的关联基础:IR 被认为是衰弱的潜在风险因素,其可通过激活慢性炎症、降低骨骼肌胰岛素敏感性、引发能量代谢紊乱,进而促进衰弱发生发展。
  3. eGDR 的优势与研究缺口
  • 金标准 "高胰岛素 - 正葡萄糖钳夹试验"(HIEG)因有创、成本高难以普及;
  • 常用 IR 替代指标(如 HOMA-IR 需空腹血糖和胰岛素,TyG 指数敏感性 / 特异性有限)存在应用局限;
  • eGDR 基于腰围、高血压状态和糖化血红蛋白(HbA1c)计算,简便可靠,与 HIEG 测量 IR 的准确性相近,但目前尚无研究探讨 eGDR 与衰弱进展的关联,且其作用是否受糖尿病状态影响仍不明确。

四、数据来源

研究采用两个国家层面的前瞻性队列数据,具体信息如下:

队列名称国家 / 地区数据时间范围基线 wave样本量(最终用于衰弱进展分析)随访中位数伦理审批机构
中国健康与养老追踪调查(CHARLS)中国2011 年(Wave1)-2018 年(Wave4)Wave1(2011)8872 人(平均年龄 58.9 岁,女性 53.3%)7.0 年北京大学伦理审查委员会
健康与退休研究(HRS)美国2006 年(Wave8)-2020 年(Wave15)Wave8(2006)5864 人(平均年龄 67.0 岁,女性 59.0%)12.8 年密歇根大学伦理审查委员会

注:两个队列均要求参与者提供知情同意,数据具有全国代表性。

五、研究框架及详细技术路线图

1. 研究总体框架

采用 "队列筛选→变量定义→统计分析→结果验证" 的前瞻性队列研究框架,核心是探索 eGDR(暴露因素)与衰弱进展(结局变量)的关联,控制潜在混杂因素,并通过分层、敏感性分析确保结果稳健性。

2. 详细技术路线图

阶段 1:队列数据提取与样本筛选
  1. 初始样本纳入
  • CHARLS:初始纳入 17139 名≥45 岁参与者;
  • HRS:初始纳入 17938 名≥45 岁参与者。
  1. 排除标准应用(按顺序):
  • 排除 eGDR 计算所需数据(腰围、高血压、HbA1c)缺失者:CHARLS 排除 7572 人,HRS 排除 11753 人;
  • 排除基线衰弱指数(FI)数据缺失者:CHARLS 排除 216 人,HRS 排除 1 人;
  • 排除无随访 FI 数据(无法评估衰弱进展)者:CHARLS 排除 479 人,HRS 排除 320 人;
  1. 最终分析样本:CHARLS 8872 人(用于衰弱进展分析)、HRS 5864 人(用于衰弱进展分析);另有 CHARLS 9351 人、HRS 6184 人用于基线 FI        关联分析。
阶段 2:关键变量定义与测量
  1. 暴露变量:eGDR
  • 计算公式:eGDR(mg/kg/min)=21.158 - 0.09× 腰围(cm) - 3.407× 高血压(是 = 1 / 否 = 0) - 0.551×HbA1c(%);
  • 分类方式:按三分位数(T1:低 tertile,T2:中 tertile,T3:高 tertile)分组,同时保留连续变量形式(按 1 个标准差(SD)增量分析);
  • 高血压定义:自我报告医生诊断、使用降压药,或基线血压≥140/90 mmHg(敏感性分析中采用 130/80 mmHg 验证);
  • HbA1c 测量:CHARLS 用静脉血硼酸亲和液相色谱法,HRS 用干血斑法。
  1. 结局变量:衰弱指数(FI)与衰弱进展
  • FI 构建:基于 31 项健康缺陷(疾病、症状、躯体功能、残疾、抑郁、认知),每项缺陷赋值 0(无)或 1(有),认知相关项(记忆、定向测试)为 0-1 连续值;FI=(缺陷总和 / 总项数)×100(0-100        分,分数越高衰弱越严重);
  • 衰弱定义:FI≥25;
  • 衰弱进展:通过随访期间多次 FI 测量(每 2 年 1 次)评估,用 "FI 年变化率" 反映进展速度。
  1. 协变量:年龄、性别、教育水平(高中以下 / 高中 / 大专及以上)、婚姻状态(已婚 / 伴侣 vs 其他)、吸烟(当前 vs 非当前)、饮酒(当前 vs 非当前)、体力活动(剧烈 /        中度 / 轻度 / 不活动)、BMI(kg/m²)、总胆固醇(TC)、C 反应蛋白(CRP)。
阶段 3:统计分析方案
  1. 描述性统计
  • 连续变量:用均值 ±SD 或中位数(四分位距 IQR)表示,组间比较用单因素方差分析(ANOVA)或 Kruskal-Wallis 检验;
  • 分类变量:用频数(百分比)表示,组间比较用卡方检验。
  1. 关联分析模型
  • 基线 FI 关联:采用线性回归模型,计算 β 值及 95% 置信区间(95% CI),模型 1 未调整,模型 2 调整全部协变量;
  • 衰弱进展关联:采用线性混合效应模型,纳入 "eGDR× 时间" 交互项(反映 eGDR 对 FI 进展速度的影响),固定效应包含 eGDR、时间、协变量,随机效应包含个体基线截距和随访斜率(校正个体差异);
  • 参考组:eGDR 三分位数中 T1 为参考,连续变量按 "每增加 1 SD eGDR" 分析。
  1. 分层与敏感性分析
  • 分层分析:按糖尿病状态(是 / 否,糖尿病定义:医生诊断、用降糖药、空腹血糖≥7.0 mmol/L 或 HbA1c≥6.5%)、年龄(<60 岁 /≥60 岁)、性别、肥胖状态分层;
  • 敏感性分析:① 用 130/80 mmHg 定义高血压计算 eGDR₁₃₀;② FI 排除糖尿病相关项(30 项);③ 额外调整药物使用(降压药、降糖药、降脂药);④ 额外调整合并症(心脏病、中风、慢性肾病);⑤        排除协变量缺失者;⑥ 排除 FI 项有缺失者;⑦ 模型纳入 "协变量 × 时间" 交互项。
阶段 4:结果验证与结论推导
  • 一致性验证:比较两个队列结果是否一致;
  • 稳健性验证:通过敏感性分析确认结果是否受变量定义、混杂因素影响;
  • 结论推导:结合关联强度(β 值)、统计学显著性(P<0.05)及临床意义,得出 eGDR 与衰弱进展的关联结论。

六、研究步骤及结果展示

1. 研究步骤(对应技术路线图阶段)

  1. 完成两个队列的数据提取与样本筛选,确定最终分析样本;
  2. 计算所有参与者的 eGDR、FI 及协变量数值,进行描述性统计;
  3. 用线性回归分析 eGDR 与基线 FI 的关联;
  4. 用线性混合效应模型分析 eGDR 与衰弱进展的关联;
  5. 按糖尿病状态进行分层分析,探索效应修饰作用;
  6. 开展 8 项敏感性分析,验证结果稳健性。

2. 主要结果展示

(1)基线特征(按 eGDR 三分位数分组)

两个队列中,高 eGDR 组(T3)均呈现以下特征(与低 eGDR 组 T1 相比):

  • 人口学:CHARLS 中 T3 组年龄更低(57.6 岁 vs 60.5 岁),女性比例更低(49.8% vs 56.1%);HRS 中 T3 组年龄更低(64.7 岁 vs 67.5 岁),女性比例更高(65.3%        vs 48.9%);
  • 生活方式:婚姻率、教育水平、体力活动水平更高,吸烟 / 饮酒率在 HRS 中更高(CHARLS 中差异不显著);
  • 生理指标:BMI、腰围、收缩压(SBP)、HbA1c、CRP 均显著更低;
  • 衰弱水平:FI 中位数显著更低(CHARLS:15.3 vs 18.1;HRS:8.6 vs 17.4)。
(2)eGDR 与基线 FI 的关联(调整协变量后)
分析场景队列eGDR T3 vs T1(β,95% CI,P 值)eGDR 每增加 1 SD(β,95% CI,P 值)趋势检验 P 值
所有参与者CHARLS-2.289(-2.995~-1.583),<0.001-1.146(-1.435~-0.857),<0.001<0.001
所有参与者HRS-3.021(-3.873~-2.168),<0.001-1.683(-2.068~-1.298),<0.001<0.001
无糖尿病参与者CHARLS-1.985(-2.747~-1.224),<0.001-0.849(-1.173~-0.524),<0.001<0.001
无糖尿病参与者HRS-1.472(-2.414~-0.530),0.002-0.819(-1.237~-0.401),<0.0010.001
有糖尿病参与者CHARLS-1.585(-3.640~0.469),0.131-1.299(-1.995~-0.602),<0.0010.034
有糖尿病参与者HRS-2.079(-4.396~0.238),0.079-1.410(-2.447~-0.372),0.0080.062

注:有糖尿病组 T3 vs T1 的 β 值无统计学显著性,但连续 eGDR 仍显著关联,提示剂量效应。

(3)eGDR 与衰弱进展的关联(调整协变量后,结局为 FI 年变化率)
分析场景队列eGDR T3 vs T1(β,95% CI,P 值)eGDR 每增加 1 SD(β,95% CI,P 值)趋势检验 P 值
所有参与者CHARLS-0.294(-0.390~-0.198),<0.001-0.142(-0.181~-0.103),<0.001<0.001
所有参与者HRS-0.378(-0.474~-0.281),<0.001-0.170(-0.209~-0.130),<0.001<0.001
无糖尿病参与者CHARLS-0.221(-0.326~-0.117),<0.001-0.108(-0.153~-0.063),<0.001<0.001
无糖尿病参与者HRS-0.323(-0.433~-0.212),<0.001-0.175(-0.221~-0.130),<0.001<0.001
有糖尿病参与者CHARLS-0.575(-0.861~-0.290),<0.001-0.228(-0.324~-0.133),<0.001<0.001
有糖尿病参与者HRS-0.365(-0.679~-0.052),0.023-0.019(-0.134~0.097),0.7520.144

注:排除基线衰弱者后,HRS 糖尿病组 T3 vs T1 关联更显著:β=-0.556(-0.922~-0.191),P=0.003,提示基线衰弱可能存在 "天花板效应" 掩盖关联。

(4)敏感性分析结果

所有 8 项敏感性分析结果均与主分析一致,例如:

  • 用 130/80 mmHg 定义高血压计算 eGDR₁₃₀,仍显著关联衰弱进展(CHARLS T3 vs T1 β=-0.287,P<0.001;HRS β=-0.369,P<0.001);
  • 排除糖尿病相关项的 FI(30 项),关联强度无显著变化;
  • 额外调整药物或合并症后,β 值及 P 值基本稳定,证明结果稳健。

七、研究结论

  1. 核心结论:无论参与者是否患有糖尿病,较高的估计葡萄糖处置率(eGDR)均与显著更低的基线衰弱指数(FI)及更慢的衰弱进展速度相关,且该关联在两个独立队列(中国 CHARLS、美国        HRS)中均一致,经敏感性分析验证具有稳健性。
  2. 临床与公共卫生意义
  • 强调 eGDR 可作为评估老年人群衰弱进展风险的简便指标,尤其适用于缺乏复杂 IR 检测条件的场景;
  • 建议通过改善 eGDR(如增加体力活动、提高膳食纤维摄入等已证实可提升 eGDR 的干预措施),为预防老年人群衰弱进展提供新的靶点;
  • 对糖尿病患者,需关注 eGDR 水平以延缓衰弱,对非糖尿病人群,早期监测 eGDR 有助于提前干预衰弱风险。
  1. 研究局限性:为观察性研究,无法推断因果关系;存在轻微失访偏倚(失访率 5.1%);未完全排除饮食、遗传等未测量混杂因素的影响。
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