研究文章

C反应蛋白-甘油三酯-葡萄糖复合指数与子宫内膜异位症风险的剂量反应及阈值效应:横断面研究

DOI:

10.3791/69594

2026年3月10日

本文内容

摘要

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利用NHANES 1999–2006年数据,我们评估综合炎症-代谢指数(CTI)与子宫内膜异位症的关系,表征CTI约8.53的风险阈值,比较CTI与其他炎症指标,并提供一个可重复的、经调查加权的方案,并内部验证人群层级风险分层。

摘要

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子宫内膜异位症是一种常见的妇科疾病,伴随慢性低度炎症,但诊断常因症状非特异性且最终确诊通常依赖侵入性作而延迟。综合指标能够联合捕捉炎症和代谢紊乱,有助于改善人群层面的风险分层,并为早期临床评估提供参考。我们利用1999年至2006年NHANES中1805名20至54岁女性的横断面数据(其中146人自报子宫内膜异位症;1659人对照),考察了C反应蛋白-甘油三酯-葡萄糖复合指数与子宫内膜异位症风险之间的调查加权关联。采用调查加权多变量逻辑回归估计连续暴露和四分位数模型的比值比和95%置信区间。采用受限三次样条和分段回归来评估非线性模式并识别潜在阈值效应。为赋予复合指数的增量价值背景,我们通过受试者作特征分析,将其表现与既有的炎症指标及成分标志物(包括C反应蛋白和甘油三酯-葡萄糖指数)进行比较。该工作流程提供了一个可重复的、经调查加权的分析框架,用于评估综合炎症-代谢指标及其阈值行为与子宫内膜异位症风险的关系。

引言

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子宫内膜异位症是一种慢性、与炎症相关的妇科疾病,估计影响5%至10%的1岁生育年龄女性。诊断传统上依赖于腹腔镜和组织学确认,虽然确诊确诊,但侵入性强且费用高昂,且通常伴随着多年非特异性症状和反复就诊。流行病学证据表明,从症状出现到确诊的间隔通常跨越数年,在许多环境中可达近十年。这些诊断延迟可能加剧疼痛,降低生活质量,增加不孕风险,强调需要更微创的治疗方法,以支持早期风险分层并及时触发临床评估。

炎症和代谢失调都与子宫内膜异位症的发展和进展有关。C反应蛋白(CRP)反映全身性低度炎症,而甘油三酯-葡萄糖(TyG)指标则捕捉胰岛素抵抗和代谢压力。C反应蛋白-甘油三酯-葡萄糖复合指数(CTI)将这些炎症和代谢轴整合为一个指标,因此可能比单一参数更全面地代表全身炎症-代谢环境5。先前的研究已将CTI与心血管代谢障碍、癌症结局及心理社会健康联系起来,凸显了其作为多系统风险指标的潜力6。一项基于NHANES的最新研究还报告了CTI与子宫内膜异位症之间的关联,表明CTI在妇科领域可能具有相关性。

尽管有这些新证据,但仍有若干空白限制了解释和可重复性。现有工作尚未提供一个透明的分阶段工作流程,从原始NHANES变量出发,明确记录CTI的计算方式、协变量的编码方式以及调查设计特征如何纳入加权回归。此外,以往分析未能持续明确CTI是否提供除其组成标志物(CRP和TyG)之外的增量信息,也未通过可重复的建模选择系统地描述非线性剂量-反应模式和阈值行为。最后,CTI相关关联在独立NHANES周期间的稳定性尚未被明确评估,导致对非重叠样本间的稳健性存在不确定性。

因此,本研究利用一个大型、具有全国代表性的数据集,评估CTI是否独立于子宫内膜异位症风险,描述剂量反应和潜在阈值效应,并比较CTI、传统炎症指标和CTI成分标志物的鉴别表现。通过明确记录端到端分析工作流程,并利用不重叠的NHANES周期进行内部验证,本工作旨在提供可重复的方案,并明确CTI作为流行病学和多生物标志物评估策略中风险分层特征而非单独诊断测试的最合理角色。

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方案

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NHANES方案已获得国家健康统计中心(NCHS)研究伦理审查委员会批准,并从所有参与者中获得了书面知情同意。这项工作是对去标识化公共使用数据的二次分析;因此,无需额外的机构伦理批准。所有作者都阅读并批准了最终稿件。

1. 研究设计与数据来源

本研究作为对NHANES的二次分析,NHANES是一系列横断面、具有全国代表性的调查,由美国疾病控制与预防中心(CDC)管理,NCHS研究伦理审查委员会监督。公共使用的NHANES数据集已完全去标识化,并用于二次分析。数据来自1999–2000、2001–2002、2003–2004和2005–2006年周期。

每个周期下载了公共的NHANES组成文件,包括(i)包含参与者标识符(SEQN)和调查设计变量的人口统计文件,(ii)包含子宫内膜异位症自我报告的生殖健康问卷文件,以及(iii)用于综合指数计算所需的实验室文件(C反应蛋白、甘油三酯和空腹血浆葡萄糖)。分析这些指标时,还获得了检查/人体测量数据(如身体质量指数)及对比指标所需的实验室指标(如中性粒细胞、淋巴细胞、血小板)。在每个两年周期内,组件文件通过SEQN合并,并检查合并后的数据集以确保每个SEQN只有一条记录。随后将循环级数据集附加,构建1999–2006年合并的分析文件。

分析样本限制在20至54岁的女性中。如果缺少子宫内膜异位症状态、缺少任何复合指标成分(如C反应蛋白、甘油三酯或空腹血浆葡萄糖),或在完整病例策略下缺少完全调整模型所需的必要协变量,则排除参与者。保留了复杂的调查设计变量(地层和初级抽样单元),以及用于包含空腹测量分析所需的空腹实验室子样本权重。当合并多个NHANES周期时,根据NHANES分析指导,通过将2年子样本权重除以合并周期数,生成多周期权重,并在所有分析中应用权重、分层和PSU变量。参与者纳入和排除步骤已在流程图中记录( 见图1)。

2. 子宫内膜异位症的定义

子宫内膜异位症的状态是通过生殖健康问卷题定义的:“你是否曾被医生或其他医疗专业人员告知你患有子宫内膜异位症?”回答“是”的参与者被归类为子宫内膜异位症病例,回答“否”的参与者被归类为对照组。由于该定义基于自我报告,而非腹腔镜或组织学确认,因此将潜在的误分类作为研究局限性进行了处理。

3. 综合指数(CTI)的定义

C反应蛋白-甘油三酯-葡萄糖复合指数作化,以联合反映全身炎症和代谢紊乱。从NHANES实验室文件中提取了C反应蛋白(mg/L)、甘油三酯(mg/dL)和空腹血糖(mg/dL)的实验室测量数据。甘油三酯-葡萄糖指数以[三酰甘油×空腹血浆葡萄糖/2]的自然对数计算。CTI的计算公式如下:CTI = 0.412 × ln(CRP) + TyG。CTI值越高,表示低度炎症和胰岛素抵抗的综合负担越高。
如果任何C反应蛋白值在日志转化前需要处理(例如检测限值或以下),则会在所有周期中一致应用一条预定规则,并有文档记录以支持可重复性(例如,将非正值替换为日志转化前观察到的最小正可测量值)。四分位数割点从完整分析样本的加权分布中确定,并在类别分析中一致应用,以四分位1为参考类别。

4. 协变量

根据流行病学推理和既有文献,预先设定了协变量以减少混杂因素。人口统计变量包括年龄、种族/族裔、教育水平和婚姻状况。生活方式变量包括吸烟史(≥100支烟,终生吸烟量<100支)和酒精消费(≥12杯/年,<12杯)。共病史包括自报的高血压、糖尿病、中风、冠心病和癌症。人体测量和实验室变量包括体重指数、血红蛋白、中性粒细胞计数、淋巴细胞计数和血小板计数;这些指标还支持在适用情况下计算对照炎症指标(如中性粒细胞与淋巴细胞比值、血小板与淋巴细胞比值、系统免疫炎症指数、系统炎症反应指数)。在选定周期中包含生殖变量(如重力和胎儿性)并根据NHANES文档进行编码。类别协变量在模型录入前已转换为指示变量。
由于C反应蛋白是复合指标的组成部分,为避免过度调整和共线性,C反应蛋白未作为独立共变量在多变量回归模型中录入。相反,C反应蛋白和甘油三酯-葡萄糖指数作为鉴别分析中的对照标记进行评估。

5. 统计分析

所有分析均考虑了NHANES复杂调查设计,以生成具有全国代表性的估计。调查设计通过将多周期子样本权重、层级和PSU变量与分析数据集关联来确定。连续变量被汇总为带标准差的加权均值,类别变量则以加权计数和百分比汇总。基线特征在病例与对照组之间进行了比较,采用适合NHANES的调查加权程序,基线特征汇总于 表1
通过调查加权逻辑回归评估了复合指数与子宫内膜异位症之间的关联。拟合了三个顺序模型以展示调整:未调整模型、年龄和种族/族裔调整模型,以及包含人口因素、生活方式变量、共病史、人体测量/实验室协变量和生殖史变量的完全调整模型。复合指数进行了连续分析(每1单位增长)和类别分析(以四分位数为参考),回归估计汇总于 表2。 通过将每个四分位数赋予加权中位数并连续建模,测试了跨四分位数的线性趋势。
使用预定结位置的调查加权限制立方体样条评估非线性剂量-响应关系,样条曲线如 图2所示。通过比较分段和单斜坡规格的模型拟合,评估阈值效应,并通过比较分段和单斜坡规格的模型拟合度进行评估,并在 表3中报告了拐点两侧的估计拐点和斜坡参数。
进行了亚组分析,探讨预先指定因素(如年龄组、种族/族裔、教育水平、婚姻状况及特定生活方式因素)对效应的调整。通过在调查加权框架内加入连续综合指数和子组指标之间的交叉产物项来测试交互作用,亚组关联总结见 图3
判别性表现通过基于基于调查加权逻辑模型的模型预测概率的受试者作特征分析进行评估。曲线下面积估计包括复合指数、常用炎症指标和成分标志物,AUC摘要见补充表1;补充图1提供了扩展的ROC比较。
缺失数据采用完整病例分析处理,排除缺失子宫内膜异位症状态、缺失综合指标成分或缺失完全调整模型所需关键协变量的参与者。在进行鲁棒性评估时,对在预设的补补模型下缺失的协变量应用多重补补,并将推断估计值与完整案例估计进行比较。
分析使用R(版本4.4.1)及材料表中列出的其他统计软件进行。用于调查推断、样条建模、分段回归和 ROC 估计的关键包被记录下来,并保留会话信息(作系统和 R 会话细节)以支持复制。

6. 过程终点与输出

一旦按照预设的纳入/排除标准构建了统一的多周期数据集(见图1),并根据文档规则生成了复合指数和协变量,并在同一调查设计规范下执行了预先指定的加权回归、非线性/阈值评估、亚组和辨别分析,分析工作流程即被视为完成。该工作流程的主要输出组织为基线摘要 (表1)、顺序调整模型的回归估计(表2)、阈值模型参数 (表3)、样条可视化(图2)、子组摘要可视化 (图3)和辨别总结(补充表1补充图1)。

7. 内部独立验证

内部独立验证通过将合并数据集拆分为推导队列和基于NHANES周期的非重叠验证队列进行。1999–2000年和2001–2002年周期的参与者被分配到衍生队列,2003–2004年和2005–2006年周期的参与者被分配到验证队列。在每个队列中,采用相同的纳入/排除标准、复合指数计算、协变量编码规则和调查加权策略。

在推导队列中,采用完全调整后的规范拟合了调查加权逻辑回归模型。主分析中使用的非线性和阈值评估程序应用于推导队列,判别能力则基于模型预测概率使用ROC/AUC方法进行评估。同样的建模策略随后在验证队列中重复,未修改变量定义、编码规则或权重规格。推导与验证估计被总结为队列间关联估计的比较(图4)和推导与验证ROC曲线(图5),对应的数值总结见 表4

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结果

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基线特征

共纳入1,805名女性,其中146人(8.1%)报告诊断为子宫内膜异位症,1,659人(91.9%)未诊断。无子宫内膜异位症的女性作为对照组。基线特征总结于 表1。患子宫内膜异位症的女性年龄大于对照组(40.7±8.3岁,9.6岁±36.8岁,P<0.001)。各组的种族/族裔分布有所不同:70.5%的子宫内膜异位症女性为非西班牙裔白人,而对照组为43.9%(P < 0.001)。患有子宫内膜异位症的女性更可能有吸烟史(52.7% 对 38.9%,P = 0.001)和高血压史(30.1% 对 19.0%,P = 0.001)。

实验室测量显示子宫内膜异位组血红蛋白水平较高(13.7 ± 1.2 对 13.2 ±和 1.3 g/dL,P < 0.001)。患有子宫内膜异位症的女性的平均CTI值略高于对照组(8.2±0.9对8.0±1.0,P = 0.010)。中风(5.5% 对 1....

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讨论

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本研究表明,C反应蛋白-甘油三酯-葡萄糖指数(CTI)作为炎症和代谢状态的综合指标,与全国代表性女性样本中子宫内膜异位症的概率独立且呈正相关(见表2)。这一解释与先前证据一致,即氧化应激、免疫激活和代谢失调与子宫内膜异位症的发展和进展有关。通过将低度炎症和胰岛素抵抗信息整合为单一指标,CTI为这一系统性环境在流行病学研究中提供了务实的方式。

本次发现的一个显著特征是CTI在约8.53处发现了一个阈值,超过此阈值后子宫内膜异位症风险增加更为陡峭(见图2; 表3)。这一阈值行为表明CTI可能作为风险分层标志具有价值,可将炎症代谢谱相对稳定的女性与系统性状态更强烈倾向慢性炎症和代谢应激的女性区分开来。CTI在心血管、肿瘤和精神病结局中也报告了类似的非线性模式和阈值效应(10),这支持CTI反映的是一般...

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披露

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作者声明他们没有相互竞争的财务利益。人工智能工具(包括大型语言模型)仅用于语言润饰和清晰度提升。所有分析、研究设计决策、解释和最终措辞均由作者完成和验证,作者对稿件的准确性和完整性负全部责任。

致谢

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本研究由江苏职业医学院-地方协作创新项目(拨款号202491016)支持。

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材料

本文使用的材料清单
姓名公司目录编号评论
身体质量指数数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)NHANES 连续数据集门户:https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
C反应蛋白测定数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(1999–2006年周期;实验室档案):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
人口问卷数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(演示文件):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
子宫内膜异位症问卷项目NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(生殖健康问卷):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
空腹血浆葡萄糖测定数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(空腹血糖实验室文件):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
血红蛋白检测数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(如适用,含CBC/血液学文件):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
中性粒细胞计数数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(适用时带有差异化的CBC):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
血小板计数数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(CBC文件):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
甘油三酯测定数据NHANES(疾病控制与预防中心/国家健康服务中心)同一NHANES门户(甘油三酯实验室文件):https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/continuousnhanes/default.aspx?BeginYear=1999
R 统计软件R统计计算基金会R 项目:https://www.r-project.org/ ;CRAN 下载:https://cran.r-project.org/
受限三次样条建模R 包 rmsCRAN rms package page: https://cran.r-project.org/package=rms
分段回归分析R封包分段CRAN 分段包页:https://cran.r-project.org/package=segmented
测量设计分析R 套件调查CRAN 调查包页面:https://cran.r-project.org/package=survey

参考文献

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