Deze crosssectionele studie rapporteert covariabele-conditionele associaties tussen de ratio van appendiculaire skeletspiermassa ten opzichte van het visceraal vetoppervlak en de botmineraaldichtheid bij volwassenen met diabetes type 2.
Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.
Onderzoeksartikel
Deze crosssectionele studie rapporteert covariabele-conditionele associaties tussen de ratio van appendiculaire skeletspiermassa ten opzichte van het visceraal vetoppervlak en de botmineraaldichtheid bij volwassenen met diabetes type 2.
Botfragiliteit komt veel voor bij diabetes mellitus type 2 (T2DM), maar de lichaamsmassaindex alleen weerspiegelt niet de balans tussen appendiculair spierweefsel en visceraal vetgehalte. Deze retrospectieve cross-sectionele studie onderzocht de associatie tussen de ratio van de appendiculaire skeletspiermassa ten opzichte van het visceraal vetoppervlak (SVR) en de botmineraaldichtheid (BMD) bij gehospitaliseerde volwassenen met T2DM. In totaal werden 2.820 dossiers opgenomen in beschrijvende analyses, en 2.798 dossiers met volledige BMD-eindpunten en Model 5-covariabelen werden opgenomen in regressieanalyses. De appendiculaire skeletspiermassa en het visceraal vetoppervlak werden bepaald met behulp van multifrequentie bio-elektrische impedantieanalyse, terwijl de BMD van de lumbale wervelkolom, de femurnek en de totale heup werden gemeten via dual-energy röntgenabsorptiometrie. In volledig aangepaste lineaire modellen was elke toename van 1-SD in de SVR geassocieerd met een hogere BMD van de lumbale wervelkolom (0,017 g/cm2; 95% BI, 0,007–0,027; P = 0,001), femurnek BMD (0,027 g/cm2; 95% BI, 0,019–0,035; P < 0,001) en totale heup BMD (0,028 g/cm2; 95% BI, 0,020–0,036; P < 0,001). Seksespecifieke tertielgrafieken reproduceerden niet het monotone patroon dat werd gezien bij globale tertielen, welke sterk ongelijk verdeeld waren naar geslacht. Natural cubic-spline modellen detecteerden nonlineariteit op alle drie de locaties (alle P voor nonlineariteit < 0,001), met een stijgende voorspelde BMD die afvlakte bij hogere SVR-waarden. HC3-robuuste betrouwbaarheidsintervallen waren vergelijkbaar met de primaire schattingen. Deze bevindingen beschrijven cross-sectionele conditionele associaties en stellen geen causaliteit, botsterkte, fractuurvoorspelling of een klinische SVR-drempel vast.
Osteoporose wordt gekenmerkt door een lage botmassa, verslechtering van de botmicroarchitectuur en een verhoogde vatbaarheid voor fragiliteitsfracturen1,2. Het fractuurrisico wordt beïnvloed door leeftijd, geslacht, erfelijke vatbaarheid, lichaamssamenstelling en metabole ziekten3. Bij diabetes mellitus type 2 (T2DM) kan de areale botmineraaldichtheid (BMD) behouden blijven of verhoogd zijn, ondanks een verhoogd fractuurrisico; daarom moet de BMD in deze populatie worden geïnterpreteerd als een skeletfenotype in plaats van als een directe maat voor botsterkte of fractuurkans4.
Spiersweefsel, vetweefsel en bot vormen samen een onderling afhankelijk musculoskeletaal-metabolisch systeem. Verlies van skeletspieren kan de mechanische belasting verminderen en de myokine-signalering veranderen, terwijl visceraal vet kan bijdragen aan inflammatoire en adipokine-routes die relevant zijn voor botremodellering5,6. Omdat de bodymassindex (BMI) en middelomtrek de appendiculaire spieren en het viscerale vet niet afzonderlijk kwantificeren, kan een samengestelde ratio van de lichaamssamenstelling aanvullende informatie verschaft, terwijl dit een statistische blootstelling blijft in plaats van een afzonderlijk biologisch mechanisme7,8.
Interactie tussen spieren en botten biedt een aanvullende biologische context voor het evalueren van samengestelde maten van de lichaamssamenstelling in relatie tot de BMD9. In eerdere studies is de SVR direct in relatie tot de BMD onderzocht. Liu et al. evalueerden de associatie van de ratio tussen de appendiculaire skeletspiermassa en het viscerale vetareaal (SVR) met de BMD en osteoporose in een algemene volwassen populatie, terwijl Guo et al. 422 Chinese patiënten met T2DM bestudeerden en melding maakten van leeftijd- en geslachtsafhankelijke associaties met de BMD en de geschatte fractuurkans over 10 jaar10,11.
De noviteit van deze studie ligt in de uitgebreide evaluatie van de SVR in een grote cohort volwassenen met T2DM. Door de botmineraaldichtheid op drie klinisch relevante skeletlocaties te onderzoeken en gebruik te maken van sequentiële covariantie-aanpassing, geseks-gestandaardiseerde en geseks-gestratificeerde analyses, gelijktijdige beoordeling van de spier- en visceraal vetcomponenten, niet-lineaire spline-modellering en robuuste sensitiviteitsanalyses, biedt deze studie een nauwkeurigere en klinisch gecontextualiseerde karakterisering van de associatie tussen de balans in lichaamssamenstelling en de skeletgezondheid bij T2DM. De huidige studie breidt deze literatuur uit met een grotere dataset van een enkel centrum van endocrien gestationeerde patiënten (2.820 records), drie locatiespecifieke BMD-uitkomsten, sequentiële covariantie-aanpassing, geseks-gestandaardiseerde en geseks-gestratificeerde analyses, gelijktijdige modellen voor de componenten appendiculaire skeletspiermassa (ASM)/viscerale vetoppervlakte (VFA) en vooraf gespecificeerde interactietesten voor subgroepen. De auteurs zijn zich niet bewust van overlap tussen de huidige cohort en de datasets die in die studies zijn gerapporteerd. Wij hypotheseerden dat een hogere SVR positief geassocieerd zou zijn met de BMD van de lumbale wervelkolom, de femorale hals en de totale heup.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Deze retrospectieve studie is goedgekeurd door de Ethics Review Board van het Changzhou Second People's Hospital (goedkeuringsnummer KY017-01) en is uitgevoerd in overeenstemming met de Verklaring van Helsinki. De vereiste voor schriftelijke geïnformeerde toestemming is kwijtgescholden omdat de analyse gebruikmaakte van geanonimiseerde klinische dossiers. De studie omvatte dossiers uit de periode 2017 tot en met 2022.
Studie-opzet en verslaglegging
Deze retrospectieve dwarsdoorsnedenanalyse maakte gebruik van patiëntendossiers van de afdeling endocrinologie van The Second People's Hospital of Changzhou, The Third Affiliated Hospital of Nanjing Medical University. Het screeningsbestand bevatte na een eerste opschoning 3.495 dossiers, waarbij het patiëntendossier als analyseeenheid diende. T2DM werd gedefinieerd op basis van de gedocumenteerde diagnose van de inpatient in het elektronisch medisch dossier.
Dossiers werden uitgesloten bij een leeftijd jonger dan 18 jaar of ouder dan 80 jaar; alanine aminotransferase of aspartaat aminotransferase van ten minste 120 U/L; eGFR onder de 30 mL/min/1,73 m2; hemoglobine onder de 90 g/L; thyreoïde stimulateerd hormoon onder de 0,3 µIU/L of ten minste 10 µIU/L; of een gedocumenteerde actieve chronische infectie, inflammatoire aandoening, maligniteit, extreme fysieke immobiliteit, of een andere aandoening waarvan werd verwacht dat deze de bepaling van de lichaamssamenstelling of BMD substantieel zou vervormen. In totaal werden 366 dossiers verwijderd omdat essentiële laboratorium- of lichaamssamenstellingsgegevens onvolledig waren, en 309 werden verwijderd op basis van de vooraf vastgestelde klinische criteria of datakwaliteitscriteria, waardoor er 2.820 dossiers overbleven voor de descriptieve analyses. Tweeëntwintig dossiers bevatten geen enkele van de drie BMD-eindpunten en werden uitgesloten van de regressie, waardoor er 2.798 volledige dossiers overbleven voor elk model van de skeletlocatie.
Gestructureerde variabelen werden geëxporteerd uit het elektronisch medisch dossier en gecureerd. Variabeledefinities en samenvattingen van de datakwaliteit werden onafhankelijk beoordeeld, en eventuele inconsistenties werden bij consensus opgelost voorafgaand aan de statistische analyse.
Klinische en laboratoriummetingen
Leeftijd, geslacht, duur van de diabetes, rookstatus, alcoholconsumptie, bloeddruk en antropometrische metingen werden uit elektronische medische dossiers geëxtraheerd. Het lichaamsgewicht en de lengte werden gemeten met gekalibreerde apparatuur terwijl de deelnemers lichte kleding droegen en geen schoenen aan hadden. De BMI werd berekend als het gewicht in kilogram gedeeld door de lengte in meters in het kwadraat. De middelomtrek werd gemeten op navelniveau, de heupomtrek bij de maximale gluteale uitstulping, en de taille-heupverhouding als de middelomtrek gedeeld door de heupomtrek. De rustbloeddruk werd gemeten na 10 min zittende rust met behulp van een automatische sfygmomanometer.
Alle klinische metingen, laboratoriumwaarden, lichaamssamenstelling en BMD-metingen werden verkregen tijdens dezelfde indexopname. Veneus bloed werd afgenomen na een nachtvasten binnen 24 u na opname.
Bloedanalyses
Veneuze bloedmonsters werden afgenomen na een nachtvasten binnen 24 u na opname. Hemoglobine werd gemeten met een geautomatiseerde hematologie-analyzer. Alanine-aminotransferase, aspartaat-aminotransferase, gamma-glutamyltransferase, serumurinezuur, creatinine, triglyceriden, totaal cholesterol, high-density lipoprotein cholesterol en low-density lipoprotein cholesterol werden gemeten met een geautomatiseerde chemie-analyzer. Geglyceerd hemoglobine (HbA1c) werd gemeten via high-performance liquid chromatography. Thyreoïdestimulerend hormoon, vrij trijodo thyronine en vrij thyroxine werden gekwantificeerd met een chemiluminescente immunoassay. De geschatte glomerulaire filtratiesnelheid (eGFR) werd berekend met de Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration (CKD-EPI) 2021 creatinine-vergelijking.
Botmineraaldichtheid en lichaamssamenstelling
De areale botmineraaldichtheid werd gemeten bij de lumbale wervelkolom, de femurnek en de linker totale heup met behulp van een dual-energy röntgenabsorptiometriesysteem en werd uitgedrukt in g/cm2. Er werd gebruikgemaakt van standaard anteroposterieure acquisitieprotocollen voor de lumbale wervelkolom en het proximale femur. Voorafgaand aan de scan verwijderden de deelnemers metalen voorwerpen en werden zij in rugligging gepositioneerd door getrainde radiologisch laboranten. Voor de acquisitie van de lumbale wervelkolom werden de onderbenen ondersteund om de lumbale lordose te verminderen, en de lumbale wervels werden opgenomen in het vooraf gedefinieerde analysegebied. Voor de acquisitie van het proximale femur werd het linkerbeen intern geroteerd en gestabiliseerd met het door de fabrikant geleverde positioneringsapparaat om gestandaardiseerde gebieden van de femurnek en de totale heup te verkrijgen.
Alle scans werden door getrainde operators beoordeeld op patiëntbeweging, metaalinterferentie, onvolledige acquisitie, anatomische positionering en de plaatsing van het region-of-interest. Scans met aanzienlijke beweging, positioneringsfouten of artefacten die de BMD-schatting ongeldig konden maken, werden herhaald wanneer dit klinisch haalbaar was of uitgesloten van de analytische dataset. Dagelijkse fantoomkalibratie en routinematige kwaliteitscontrolechecks werden uitgevoerd vóór de klinische scanning, overeenkomstig de instructies van de fabrikant en de standaard operationele procedures van het ziekenhuis. Beelden werden geanalyseerd met de door de fabrikant geleverde analysesoftware.
De lichaamssamenstelling werd beoordeeld met behulp van een multifrequentie bio-elektrische impedantie-analyzer. Het apparaat maakt gebruik van directe segmentale multifrequentie bio-elektrische impedantieanalyse met een tactiel elektrodesysteem met acht punten en impedantiemetingen bij 1, 5, 50, 250, 500 en 1.000 kHz. Metingen werden in de ochtend uitgevoerd na een nachtvasten en na mictie, vóór het ontbijt en vóór zware fysieke inspanning. De deelnemers werden gemeten terwijl ze blootsvoets waren en lichte kleding droegen. De handpalmen en voetzolen werden voor de meting gereinigd om een adequaat contact met de elektroden te waarborgen. De deelnemers stonden rechtop met hun hielen correct gepositioneerd op de voetelektroden, hielden de handelektroden vast met hun duimen op de aangewezen contactpunten, hielden hun armen gestrekt weg van de romp en bleven gedurende de gehele meting stil en rustig.
De appendiculaire skeletspiermassa en het visceraal vetoppervlak werden verkregen uit het door het apparaat gegenereerde rapport over de lichaamssamenstelling. Het visceraal vetoppervlak was een schatting afgeleid van een eigen algoritme op basis van bio-elektrische impedantiemetingen en kenmerken van de deelnemers; het werd niet direct gekwantificeerd met computertomografie, magnetische resonantiebeeldvorming of dual-energy X-ray absorptiometrie. De SVR werd berekend als de appendiculaire skeletspiermassa (kg) gedeeld door het via bio-elektrische impedantieanalyse (BIA) geschatte VFA (cm2), met als eenheid kg/cm2. In de beschrijvende cohorte van 2.820 records was de ruwe SVR 0,207 ± 0,090 kg/cm2 (mediaan: 0,195; bereik: 0,063–0,766), en de globale tertiel-afkapwaarden waren 0,1518 en 0,2361 kg/cm2. VFA varieerde van 18,9 tot 270,6 cm2; er waren geen nul- of negatieve VFA-waarden aanwezig. Er werd geen vooraf vastgestelde drempelwaarde voor zeer laag VFA, winsoriseringsregel of aanvullend uitsluitingscriterium voor extreme ratio's toegepast; alle eindige waarden werden geanalyseerd. SVR werd geïnterpreteerd als een samengestelde ratio-blootstelling die de spiermassa weerspiegelt ten opzichte van de viscerale adipositeit, en niet als een onafhankelijk biologisch mechanisme. De cohorte-gestandaardiseerde SVR werd berekend als (SVR − cohorte gemiddelde)/cohorte SD.
Statistische analyse
Continue variabelen werden samengevat als gemiddelde ± standaarddeviatie (SD) of mediaan (interkwartielafstand), en categorische variabelen als n (%). Over de SVR-tertielen heen werden ongeveer normaal verdeelde continue variabelen vergeleken met variantieanalyse, scheve variabelen met de Kruskal-Wallis-toets en categorische variabelen met de chi-kwadraattoets. Het primaire lineaire model voor elk BMD-eindpunt was: BMD = β0 + β1(SVR z score) + β2(leeftijd) + β3(geslacht) + β4(BMI) + β5(middelomtrek-heupverhouding) + β6(duur van diabetes) + β7(hemoglobine) + β8(eGFR) + β9(alanine aminotransferase [ALT]) + β10(aspartaat aminotransferase [AST]) + ε. De sequentiële Modellen 1-5 behielden de definities zoals gerapporteerd in Tabel 2. Leeftijd en geslacht werden behandeld als demografische confounders. BMI en de middelomtrek-heupverhouding werden opgenomen als covariabelen voor lichaamsomvang en centrale adipositeit, maar kunnen gedeeltelijk op het pad liggen dat lichaamscompositie met BMD verbindt. Duur van diabetes, hemoglobine, eGFR, ALT en AST werden opgenomen als covariabelen voor de klinische status en kunnen ook downstream correlaten zijn. Bijgevolg schat Model 5 een covariabele-conditionele associatie in plaats van een totaal causaal effect.
Een VIF onder de 5 werd als acceptabel beschouwd. Omdat de drie primaire modellen dezelfde 2.798 records en dezelfde designmatrix gebruikten, waren de VIFs identiek voor de BMD-eindpunten: diabetesduur 1,25, hemoglobine 1,57, eGFR 1,64, BMI 2,01, leeftijd 2,13, middel-heupverhouding 2,50, geslacht 2,51, AST 2,80, ALT 3,05, en gestandaardiseerde SVR 3,48.
Subgroepsmodellen maakten gebruik van de Model 5 covariaatset na verwijdering van de stratificatievariabele: geslacht werd verwijderd uit geslachtsgestratificeerde modellen, leeftijd uit leeftijdsgestratificeerde modellen, BMI uit BMI-gestratificeerde modellen, diabetesduur uit duur-gestratificeerde modellen en eGFR uit nierfunctiestratificeerde modellen. De categorie glykemische controle was geen Model 5 covariaat, dus de Model 5 covariaten werden in die analyse behouden. Geslachtsgestratificeerde modellen en de interactie voor geslacht maakten gebruik van geslachtsspecifieke SVR z-scores; alle overige subgroepanalyses maakten gebruik van de cohort-gestandaardiseerde SVR. Elk interactiemodel voegde subgroepindicatoren en SVR-per-subgroep producttermen toe en werd vergeleken met het corresponderende hoofd-effectmodel via een genest F-toets. De Benjamini-Hochberg correctie werd toegepast op de volledige familie van 18 interactietoetsen (drie BMD-eindpunten × zes subgroepfactoren).
Er is vooraf geen powerberekening uitgevoerd omdat alle geschikte records uit de vaste retrospectieve periode zijn geanalyseerd. De precisie werd geëvalueerd met behulp van tweezijdige 95% betrouwbaarheidsintervallen. Aannames van het lineaire model werden beoordeeld met behulp van residual-versus-fitted, quantile-quantile (Q-Q) plots, scale-location, de afstand van Cook, Breusch-Pagan en studentized-residual diagnostiek. HC3 heteroscedasticiteit-consistente betrouwbaarheidsintervallen werden berekend als sensitiviteitsanalyse. Nonlineariteit werd getest door Model 5 te vergelijken met een natuurlijke cubic-spline expositieterm met 3 vrijheidsgraden [df] met behulp van een partiële F-toets; analyses met 4-df en het centrale 2e–98e percentiel beoordeelden de vormgevoeligheid. Populatiegemiddelde voorspellingen werden weergegeven over de 2e–98e percentielen van de ruwe SVR.
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
Selectie van dossiers en analytische monsters
Van de 3.495 dossiers van T2DM-patiënten die beschikbaar waren na de voorlopige opschoning, werden er 366 uitgesloten omdat cruciale laboratoriumwaarden of velden voor de lichaamssamenstelling onvolledig waren, en werden er 309 uitgesloten op basis van vooraf vastgestelde klinische criteria of criteria voor datakwaliteit, waardoor er 2.820 dossiers overbleven voor de descriptieve analyses. Binnen deze cohort ontbraken bij 22 dossiers alle drie de BMD-ei...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
In deze retrospectieve cross-sectionele analyse was een hogere SVR geassocieerd met een hogere areale BMD in de lumbale wervelkolom, de femurnek en de totale heup na correctie voor covariabelen. Het schijnbare globale tertielpatroon viel samen met een sterke sekse-onbalans en werd niet gereproduceerd in sekse-specifieke niet-gecorrigeerde plots, wat het belang van continue gecorrigeerde analyses onderstreept. Spline-analyses suggereerden toenemende associaties die afvlakten bij hogere SVR-waarden, en HC3-robuuste schatti...
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
De auteurs verklaren geen concurrerende belangen.
Dit onderzoek werd gefinancierd door het Clinical Research Project van het Changzhou Medical Center, Nanjing Medical University (beurs nr. CMCB202407).
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.
| Naam | Bedrijf | Catalogusnummer | Opmerkingen |
|---|---|---|---|
| Geautomatiseerde chemie-analyzer | Siemens | ADVIA 2400 | Biochemische assays |
| Geautomatiseerde hematologie-analyzer | Sysmex | XN-2800 | Hemoglobine- en volledig bloedbeeldmetingen |
| Geautomatiseerde sfygmomanometer | Omron | U703 | Meting van de rustbloeddruk |
| Chemiluminescente immunoassay-analyzer | Siemens | ADVIA Centaur XPT | Schildklierhormoonmetingen |
| Dual-energy röntgenabsorptometriescanner | Hologic | EXPLORER | BMD-metingen van de lumbale wervelkolom, femoralisnek en totale heup |
| Lengte- en gewichtsweegschaal | Hengqi Inc. | RGZ-120-RT | Antropometrische metingen |
| High-performance liquid chromatography-analyzer | TOSOH | G8-90SL | HbA1c-meting |
| Multifrequentie bio-elektrische impedantie-analyzer | Biospace | InBody 720 | Metingen van appendiculaire skeletspiermassa en visceraal vetoppervlak |
| R statistische software | R Foundation for Statistical Computing | Version 4.6.0 | Statistische analyse en generatie van figuren |
Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.