Bu protokol, NHANES 2011-2014 kohortundan elde edilen ulusal temsilci veriler kullanılarak serum çinko konsantrasyonları ile toplam kemik mineral yoğunluğu arasındaki ilişkiyi değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Bu içeriği görüntülemek için JoVE aboneliğiniz gereklidir. Giriş yapın veya ücretsiz denemenizi bugün başlatın.
Araştırma makalesi
Bu protokol, NHANES 2011-2014 kohortundan elde edilen ulusal temsilci veriler kullanılarak serum çinko konsantrasyonları ile toplam kemik mineral yoğunluğu arasındaki ilişkiyi değerlendirmeyi amaçlamaktadır.
Bu kesitsel çalışma, serum çinko konsantrasyonları ile toplam kemik mineral yoğunluğu (BMD) arasındaki ilişkiyi, Ulusal Sağlık ve Beslenme Muayenesi Anketi (NHANES) 2011-2014 tarihli ≥1.674 yetişkinin verilerini kullanarak incelemiştir. Ana değişkenlerde eksik veri olan katılımcılar hariç tutuldu ve analizler, 4 yıllık oruç alt örneklem ağırlıklarıyla (WTSAF4YR) NHANES karmaşık anket tasarımını hesaba kattı. Serum çinko seviyeleri dörtlülere ayrıldı ve demografik, antropometrik, yaşam tarzı ve biyokimyasal karıştırıcı faktörler için ayarlama sonrası serum çinko ile toplam ve siteye özgü BMD arasındaki ilişkiyi değerlendirmek amacıyla çok değişkenli doğrusal regresyon modelleri uygulandı. Genelleştirilmiş toplama modelleri (GAM'lar) temelli düzgün eğri uyumu ve eşik etkisi analizleri, potansiyel doğrusal olmayan ilişkileri incelemek için kullanıldı. Serum çinkosu, kovariatlar için ayarlamadan sonra BMD ile pozitif ilişkilendirildi; yaklaşık 13,20 μmol/L olarak doğrusal olmayan bir eşik etkisi gözlemlendi, bundan sonra pozitif ilişki daha belirgin hale geldi. Bu bulgular, çinko'nun iskelet sağlığındaki rolüne dair yeni bir bakış açısı sunuyor ve serum çinkosunun bu seviyenin üzerinde tutulmasının optimal kemik yoğunluğuna katkıda bulunabileceğini ve osteoporozun önlenmesi ile beslenme değerlendirmesi için stratejileri bilgilendirebileceğini vurgulamaktadır.
Osteoporoz, dünya genelinde büyük bir halk sağlığı sorunu oluşturur ve dünya nüfusunun tahmini %18,3'ünüetkiler 1,2. Epidemiyolojik veriler, bu durumun tüm demografik grupları eşit şekilde etkilemediğini, özellikle menopoz sonrası kemik kaybını hızlandıran hormonal değişiklikler nedeniyle kadınların erkeklere kıyasla belirgin şekilde daha yüksek yükyaşadığını göstermektedir 1,2. Kemik mineral yoğunluğu (BMD), iskelet sağlığının temel bir göstergesi olarak hizmet eder ve kemik dayanıklılığının kritikbelirleyicisi olarak yaygın olarak kabul edilir 3. Klinik olarak, bir kişinin kırığa yatkınlığının en güvenilir öngörücülerinden biriolarak kabul edilir 3. Daha yüksek BMD'ye sahip bireyler genellikle daha güçlü ve dayanıklı kemiklere sahiptir; bu da kemik kırılganlığına ve kırığa karşı korumasağlar 4,5. Buna karşılık, azalan BMD kemik bütünlüğünün zayıflamasıyla ilişkilidir; bu da bireyleri osteopeni ve osteoporoz gibi durumlar ile kırık kaynaklı morbidite için yüksek riskaltına alır 4,5.
BMD düşüşü, yaşlanma, hormonal ortam, yaşam tarzı davranışları, beslenme durumu ve altta yatan patolojik durumlar gibi birçok faktör takımyıldızı tarafından etkilenen çok faktörlü ve biyolojik olarak karmaşık birsüreçtir. Yaş ilerledikçe osteoblastik kemik oluşum hızı kademeli olarak azalırken, osteoklastik kemik rezorpsiyonu nispeten artar ve zamanla net kemik kütlesikaybına yol açar 7. Biyolojik belirleyiciler arasında, özellikle menopoz sonrası dolaşımdaki östrojenin belirgin azalması, hızlı kemik demineralizasyonunun başlıca nedenlerinden birini oluşturur8. Kalsiyum, D vitamini, protein ve magnezyûm ile çinko gibi temel iz elementlerin yetersiz alınması gibi besin yetersizlikleri, kemik mineralizasyonunu ve matriks oluşumunu bozarak iskelet bütünlüğünüdaha da zayıflatır 3,8. Fiziksel hareketsizlik, sigara içmek, aşırı alkol tüketimi ve kronik psikososyal stres gibi yaşam tarzıyla ilgili faktörler kemik rezorbsiyonunu artırar ve kemik kaybınıhızlandırır. Ayrıca, glukokortikoidlerin, antikonvülsantların veya aromataz inhibitörlerinin uzun süreli uygulanması ile diyabet, böbrek yetmezliği ve gastrointestinal hastalıklar gibi kronik sistemik bozukluklar kalsiyum homeostazını bozabilir ve normal kemik yenilenmesini bozabilir; bu da BMD'nin ilerleyici azalmasına ve osteoporoza karşı yatkınlığın artmasına katkıdabulunur 3.
Çinko, hayati bir iz element olarak, kemik metabolizmasının düzenlenmesinde ve iskelet bütünlüğünün korunmasında hayati önemesahiptir 10. Biriken kanıtlar, çinko durumu ile BMD arasında pozitif bir korelasyon olduğunu göstermektedir; ancak bu ilişkinin büyüklüğü ve tutarlılığı, temel çinko seviyeleri, mevcut kemik sağlığı ve çalışmapopülasyonunun demografik özellikleri tarafından etkilenmektedir 11. Mekanik açıdan bakıldığında, çinko osteoblast farklılaşmasını artırarak, kollajen matriks sentezini teşvik ederek ve kemik mineralizasyonu için gerekli olan alkalin fosfataz gibi kritik enzimleri aktive ederek osteogenezi kolaylaştırır10. Aynı zamanda, çinko osteoklast aracılı kemik rezorpsiyonu üzerinde inhibitör etkiler yaratır ve böylece kemik oluşumu ile bozulma arasındaki homeostatik dengeye katkıdabulunur 10,12. Gözlemsel ve girişimsel çalışmalar, daha yüksek dolaşımdaki çinko konsantrasyonlarının genellikle artan BMD ile ilişkili olduğunu, çinko yetmezliğinin ise yüksek osteoporoz riski12 ile ilişkili olduğunu göstermiştir.
Bu çalışmada, kapsamlı biyokimyasal, demografik ve yaşam tarzı verileri sunan Ulusal Sağlık ve Beslenme Muayene Anketi (NHANES) 2011-2014 verilerini kullandık; bu araştırma, ABD yetişkinlerinden oluşan büyük, ulusal düzeyde temsil eden bir grup olarak kapsamlı biyokimyasal, demografik ve yaşam tarzı verileri sunmaktadır. Önceki araştırmalarla karşılaştırıldığında, bu yaklaşım çeşitli metodolojik avantajlar sunar; istatistiksel gücü ve ince ilişkileri tespit etme yeteneğini artıran genişletilmiş örneklem büyüklüğü ile serum çinko konsantrasyonları ile BMD arasındaki potansiyel doğrusal olmayan ilişkileri araştırmak için eşik modellemesinin uygulanması. Farklı çeyrekler arasında çinko-BMD ilişkilerini sistematik olarak inceleyip ilgili karıştırıcı faktörleri ayarlayarak, çalışmamız çinko durumunun iskelet sağlığını nasıl etkileyebileceğine dair daha nüanslı bir anlayış sağlıyor. Önemli olarak, bu ulusal temsilci veri setinden elde edilen bulgular, klinik karar alma süreçlerini ve halk sağlığı stratejilerini bilgilendirebilir; böylece klinisyenler ve araştırmacılar çinko'nun kemik sağlığı koruması ve osteoporoz önlemesindeki potansiyel rolünü daha iyi değerlendirmelerini sağlar.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Ulusal Sağlık İstatistikleri Merkezi (NCHS) Araştırma Etik İnceleme Kurulu (ERB), NHANES veri toplama protokollerini onayladı. NHANES veri setleri kamuya açık olduğundan, araştırmacılar kendi kurumsal inceleme kurullarından (IRB) ek onay almaktan muaftır.
Çalışma tasarımı ve çalışma popülasyonunun özellikleri
Mevcut kesitsel araştırmada, serum çinko konsantrasyonları ile BMD arasındaki potansiyel bağımsız ilişkiyi 2011-2014 NHANES döngülerinden elde edilen verilerle incelemeye çalıştık. Ulusal Sağlık İstatistikleri Merkezi (NCHS) tarafından yönetilen NHANES, Amerika Birleşik Devletleri'nin sivil, kurumsallaşmamış nüfusunun ulusal temsilli bir veri setini oluşturmak için özenle tasarlanmış katmanlı, çok aşamalı olasılık örnekleme metodolojisi kullanır. Her anket döngüsü, demografik özellikler, yaşam tarzı faktörleri, beslenme alımı, klinik parametreler ve antropometrik ölçümleri içeren kapsamlı bilgileri standartlaştırılmış mülakatlar, yapılandırılmış anketler ve fizik muayenelerin birleşimi yoluyla sistematik olarak toplar. Her anket bileşeni için kapsamlı protokoller ve metodolojik detaylar resmi NHANES web sitesinde kamuya açık erişilebilirdir. Bu analiz amacıyla, 20 yaş ve üzeri yetişkinlere odaklandık ve çalışma modelleri için gerekli olan temel antropometrik ölçütler veya diğer temel kovaryatlar hakkında eksik veya eksik veri olan bireyleri dışladık. Katılımcı seçimi süreci, belirli dahil etme ve dışlama kriterleriyle birlikte, analitik örneklemin net bir genel bakışını sağlamak için Şekil 1'de görsel olarak özetlenmiştir.
Değerlendirme göstergeleri
Antropometrik Ölçümlerin Değerlendirilmesi
Eğitimli ve sertifikalı sağlık teknisyenleri, NCHS tarafından belirlenen titiz standartlaştırılmış protokollere uygun olarak, vücut ağırlığı ve ayakta duran boy dahil antropometrik ölçümlerin toplanmasını gerçekleştirdi. Vücut ağırlığı, kalibre edilmiş dijital bir tartı kullanılarak en yakın 0,1 kg'a kadar kaydedildi ve tüm ölçümlerde tutarlılık ve doğruluk sağlandı. Ayakta duran yükseklik, sabit bir stadiometre kullanılarak en yakın 0,1 santimetre kadar ölçüldü; katılımcılara hassasiyet için dik duruş ve topukları birlikte tutmaları talimatı verildi. Daha sonra, genel yağlılığın yaygın olarak bilinen bir göstergesi olan vücut kitle indeksi (BMI), her katılımcı için ölçülen ağırlığın kilogram cinsinden boyluğun metre karesine (kg/m 2) bölünmesiyle hesaplandı.
Serumda çinko durumu
Venöz kan örnekleri, belirlenmiş mobil muayene merkezlerinde (MEC) sertifikalı flebotomistler tarafından standart NHANES prosedürleri izlenerek alındı. Toplanan örnekler, eğitimli personel tarafından kontrollü koşullar altında hızla işlenip Ulusal Çevre Sağlığı Merkezi (NCEH) laboratuvarına daha sonra biyokimyasal analiz için taşındı. İlk santrifüjlemeden sonra, numune bütünlüğünü korumak için serum aliquotları transit sırasında °C'de tutuldu ve analiz zamanına kadar -20 °C veya -70 °C gibi ultra düşük sıcaklıklarda saklandı. Serum çinko konsantrasyonlarının nicelendirilmesi, endüktif olarak bağlanmış plazma dinamik reaksiyon hücresi kütle spektrometrisi (ICP-DRC-MS) kullanılarak gerçekleştirildi; bu, son derece hassas ve hassas bir analitik yöntemdir. Serum çinko değerlendirmesi için laboratuvar protokolleri, kalite kontrol önlemleri ve analitik spesifikasyonları hakkında kapsamlı bilgiler, resmi NHANES web sitesinde erişilebilen NHANES laboratuvar veri dosyasında (LBDZN) belgelenmiştir; daha fazla metodolojik açıklama şu adresten sunulmaktadır: https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/2011-2012/PBCD_G.htm.
BMD
Bu çalışmanın dahil etme kriterlerini karşılayan tüm katılımcılar, BMD'nin kesin ölçümlerini elde etmek için çift enerjili X-ışını absorptiyometrisi (DXA) taramalarından geçti. Taramalar, sertifikalı radyolojik teknologlar tarafından fan ışını densitometresi kullanılarak gerçekleştirildi; veri toplama ve analiz, doğruluk ve tutarlılık sağlamak için Hologic APEX yazılımı (sürüm 4.0) aracılığıyla gerçekleştirildi. Katılımcı konumlandırması, kalibrasyon prosedürleri ve kalite kontrol önlemleri dahil olmak üzere standartlaştırılmış DXA muayene protokolleri, resmi NHANES web sitesinde ayrıntılı olarak yer almakta olup, ilgili bağlantı Materyal Tablosu'nda sağlanmıştır. Bazı kişiler, BMD ölçümlerinin geçerliliğini ve güvenilirliğini korumak için hamilelik, önceki yedi gün içinde kontrast madde kullanımı, vücut ağırlığının 450 poundun üzeri olması, daha önce birden fazla kalça protezi, çift taraflı kalça kırıkları veya kalça protezlerinin bulunması gibi belirli güvenlik ve teknik kriterlere dayanarak DXA değerlendirmesinden dışlandı.
Kovaryantlar
Serum çinko konsantrasyonları ile BMD arasındaki ilişkiyi titizlikle değerlendirmek için, potansiyel karıştırıcı değişkenleri ve çoklu kovaryatlar arasındaki karmaşık etkileşimleri hesaba katmak şarttı. Demografik faktörler arasında katılımcıların yaşı (≥20 yaş), cinsiyet (erkek veya kadın), ırk/etnik köken (Meksikalı Amerikalı, Hispanik olmayan Beyaz, Hispanik olmayan siyah, diğer Hispanik ve diğer ırklar olarak kategorize edilmiş), eğitim seviyesi (lise, lise veya eşdeğerinden aşağı, lise üzeri) ve aile gelirinin federal yoksulluk eşiğine oranı yer alıyordu. Standart fizik muayeneler sırasında BMI dahil olmak üzere antropometrik parametreler toplandı. Biyokimyasal ölçümler, özellikle serum toplam kalsiyum ve serum fosfor konsantrasyonları (her ikisi de mmol/L cinsinden), kemik metabolizması ve mineralizasyondaki kritik rolleri nedeniyle ana kovaryatlar olarak dahil edilmiştir. Ayrıca, yaşam tarzı ve sağlıkla ilgili özellikler yapılandırılmış anketlerle değerlendirildi; bu anketler, güçlü fiziksel aktiviteye kendi bildirimlerini bildiren katılım (evet/hayır), diyabet öyküsü (evet/hayır), hipertansiyon durumu (evet/hayır) ve alkol tüketimi kaydedildi. Alkol tüketimi, önceki 12 ay13 içinde günde tüketilen ortalama alkollü içecek sayısı olarak nicele edilmiştir. Katılımcıların sigara durumları, ömür boyu toplam sigara tüketimine göre belirlendi. Yaşamları boyunca 100'den az sigara içmiş kişiler sigara içmeyen olarak sınıflandırılırken, 100 veya daha fazla sigara içmiş olanlar14 sigara içen olarak sınıflandırıldı.
İstatistiksel analiz
Bu çalışmanın tüm istatistiksel analizleri EmpowerStats yazılımı (sürüm 4.1) kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Analizler, NHANES karmaşık anket tasarımı kullanılarak yapıldı; örnekleme ağırlıkları, tabakalaşma ve kümeleme dikkate alınarak ulusal temsilci tahminler elde edildi. Özellikle, 4 yıllık oruç alt örneklem ağırlığı (WTSAF4YR), stratifikasyon değişkeni (SDMVSTRA) ve birincil örnekleme birimi (SDMVPSU) tüm analizlerde uygulandı. Çalışma popülasyonunun demografik, klinik ve biyokimyasal özellikleri önce serum çinko konsantrasyonlarının dörtte birlikleri arasında özetlenerek popülasyon dağılımlarına genel bir bakış sağlandı. Sürekli değişkenler için, grup farklılıkları doğrusal regresyon modelleri kullanılarak değerlendirilirken, kategorik değişkenler ise çeyrek arasındaki istatistiksel olarak anlamlı varyasyonları belirlemek için ki-kare testleriyle karşılaştırıldı.
Serum çinko seviyeleri ile BMD arasındaki ilişkiyi değerlendirmek için çok değişkenli lineer regresyon modelleri kullanılmıştır. Olası karıştırıcı faktörleri hesaba katmak için üç kademeli olarak ayarlanmış model oluşturuldu. Model 1, ayarlanmamış ilişkiyi temsil ediyordu. Model 2, yaş, cinsiyet ve ırk/etnik köken dahil olmak üzere temel demografik kovaryatları kontrol etti. Model 3, eğitim düzeyi, diyabet durumu, yoğun fiziksel aktivite, sigara durumu, hipertansiyon, serum toplam kalsiyum, serum fosforu ve aile gelirinin federal yoksulluk eşiğine oranı gibi ek olası karıştırıcı faktörleri de dahil etti. Ayrıca, serum çinko konsantrasyonları ile BMD arasındaki potansiyel doğrusal olmayan ilişkileri araştırmak için düzgün eğri uyum analizleri yapıldı. Tüm istatistiksel testler iki taraflıydı ve 0.05'in altında olan p-değeri istatistiksel anlamlılık göstergesi olarak kabul edildi.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Çalışmaya dahil edilen katılımcıların betimleyici özellikleri ve temel profili
Serum çinko konsantrasyonları bir oruç alt örnekinde ölçüldüğünden, ilgili 4 yıllık açlık alt örnek ağırlığı (WTSAF4YR) NHANES analitik yönergelerine uygun olarak uygulanmıştır. İki anket döngüsünden (2011-2012 ve 2013-2014) alınan veriler birleştirildiğinden, 4 yıllık ağırlık, her katılımcının 2 yıllık açlık alt örneklem ağırlığının (WTSAF2YR) ikiye bölünmesiyle elde edildi; formül WTSAF4YR = 1/2 ×...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
NHANES 2011-2014'ten 1.674 yetişkinin üzerinde yapılan bu kesitsel çalışmada, daha yüksek serum çinko konsantrasyonları toplam ve bel omurgası BMD ile pozitif ilişkilendirildi ve en güçlü etkiler en yüksek çinko dörtlüsünde gözlemlendi. Çok değişkenli analizler, demografik, yaşam tarzı, antropometrik ve biyokimyasal kovaryatlar için ayarlama yapıldıktan sonra bu ilişkileri doğruladı ve alt grup analizleri erkeklerde daha belirgin bir etki gösterdi. Bölgeye özgü sonuçlar, bel omurgası gib...
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
Yazarlar, bu makalenin araştırması, yazarlığı ve/veya yayımlanmasıyla ilgili olası çıkar çatışması olmadığını belirttiler.
Çalışmaya katkıları olan tüm yazarlara, kavramsallaştırma, veri toplama, analiz, yorumlama ve makale hazırlama dahil olmak üzere içtenlikle teşekkür ediyoruz. Onların iş birliği bu çalışmayı mümkün kıldı.
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.
| Ad | Şirket | Katalog numarası | Yorumlar |
|---|---|---|---|
| APEX DXA Analiz Yazılımı | Hologic Inc. | Sürüm 4.0 | DXA veri toplama ve analiz için kullanılır. |
| EmpowerStats (istatistiksel analiz, regresyon ve eşik etkisi modelleme için) | X& Y Solutions, Boston, MA, ABD | Sürüm 4.1 | Çok değişkenli doğrusal regresyon, düzgün eğri uyumu ve eşik etkisi analizi için kullanılan istatistiksel yazılım. Varsa RRID. |
| Hologic QDR-4500A fan-ışın yoğunluğu | Hologic Inc., Bedford, MA, ABD | https://www.hologic.com/file/403701/download?token=9xR5yyeg | NHANES katılımcılarında kemik mineral yoğunluğunu ölçmek için DXA taramalarında kullanılmıştır. |
| ICP-DRC-MS (Endüktif Bağlantılı Plazma Dinamik Reaksiyon Hücresi Kütle Spektrometrisi) | NHANES Laboratuvarı, CDC | https://wwwn.cdc.gov/nchs/data/nhanes/public/2017/labmethods/UM?J?MET?508.pdf | Serum çinko konsantrasyonlarının yüksek hassasiyet ve hassasiyetle nicelendirilmesi için kullanılır. |
| NHANES 2011 & Dash; 2014 Demografi & Sosyoekonomik veri seti | CDC NHANES | DEMO | Demografik, sosyoekonomik ve yaşam tarzı değişkenleriyle kamuya açık veri seti. |
| NHANES 2011 & Dash; 2014 DXA Kemik Mineral Yoğunluğu veri seti | CDC NHANES | DXXSPN | DXA aracılığıyla toplam ve bölgeye özgü BMD ölçümlerini içeren halka açık veri seti. |
| NHANES 2011 & Dash; 2014 Serum Zinc veri seti | CDC NHANES | LBDZN | ABD yetişkinleri için serum çinko ölçümlerini içeren halka açık veri seti. |
| NHANES 2011 & Dash; 2016 kamu veri setleri (LBDZN, DXXSPN, DEMO) | CDC NHANES | https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/tutorials/datasets.aspx | Serum çinko, DXA BMD ve demografik/sosyoekonomik veriler için Ulusal Sağlık ve Beslenme Muayenesi Anketi veri setleri. Depo: https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/ |
| NHANES Resmi Web Sitesi | Ulusal Sağlık İstatistikleri Merkezi (NCHS), CDC | https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/ | Resmi DXA muayene protokolü detayları şu adreste mevcuttur https://www.cdc.gov/nchs/ |
| QDR-4500A Fan-Beam Densitometresi | Hologic Inc. (Bedford, MA, ABD) | QDR-4500A | BMD ölçümleri almak için DXA taramalarında kullanılır. |
Erişim kısıtlı. Bu içeriği görüntülemek için lütfen giriş yapın veya deneme sürümünü başlatın.