【综述】肥胖与慢性阻塞性肺疾病肺功能的相互关系研究进展

文章来源： 中华结核和呼吸杂志2019,42(11):862-864

DOI：10.3760/cma.j.issn.1001-0939.2019.11.016

作者：黄露 罗凤鸣

单位：四川大学华西医院

摘要

慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）是一种常见疾病，肥胖是慢阻肺的多发共患疾病。多项研究结果表明，肥胖与肺功能变化呈负相关，但有文献报道慢阻肺患者中肥胖者与正常体重者相比病死率较低，并将这种现象称为'肥胖悖论'，表明肥胖和慢阻肺之间存在复杂的关系，其机制仍然未知。

慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）是一种严重危害人类健康的常见多发疾病。慢阻肺在2018年全球死亡原因统计中位居第四，预计2020年将升至第3位^[1]。近年来，身体成分特别是内脏脂肪含量对慢阻肺患者临床结局的影响是研究人员和临床医生关注的焦点^[2]。肥胖和慢阻肺是常见的共患病，多项研究结果表明肥胖和肺功能变化呈负相关^{[3,4,5,6,7,8,9,10]}，但慢阻肺患者中肥胖者的病死率低于正常体重者，因此有学者提出肥胖对慢阻肺有一定的保护作用，即'肥胖悖论'^[11,12,13]。肥胖与慢阻肺之间联系的性质和潜在机制目前尚不完全清楚，结合慢阻肺及肥胖因素的综合研究可能揭示潜在的发病机制，从而指导特定慢阻肺群体的干预措施^[14]。现将近年来肥胖与慢阻肺患者肺功能的相互关系的研究进展综述如下。

一、肥胖对肺功能影响的机制

肥胖对肺功能的影响总体可分为化学机制和物理机制。过量的脂肪不仅会促进一系列炎症因子的分泌，而且脂肪堆积也会导致体内器官受到挤压，从而影响肺的呼吸功能^[14]。

肥胖对肺功能的气体交换、呼吸力、呼吸耐力以及呼吸控制都有负面影响。

胸壁和腹部脂肪堆积会使横膈膜的运动受限和胸腔的顺应性下降^[6]，当腹部脂肪沉积时，压缩横膈膜在呼吸期间下降的空间，而胸壁脂肪堆积则会导致胸廓的膨胀和偏移，导致呼吸肌活动能力下降^[14]。

除了这些物理机制之外，肺功能还可能受到伴随肥胖的慢性低度炎症的影响。

肥胖诱导的炎症和氧化应激都与过量的脂肪组织有关。

过量的脂肪组织会产生一系列的促炎因子，包括瘦素、内脂素、肿瘤坏死因子α和IL-6等，均与炎症过程直接相关^[14,15,16]。巨噬细胞移动抑制因子是慢性脂肪组织炎症的关键因素，脂肪组织内的巨噬细胞不仅有助于炎性细胞因子的产生，而且还导致局部炎症反应增加，脂肪组织产生的活性氧化物积累则会增加全身的氧化应激反应^[17]。

现有的研究结果显示，肥胖对肺功能的影响非常的复杂，物理机制和化学机制并不是单方面发生作用的，越来越多的研究结果表明，脂肪因子紊乱、机械因素和肌肉质量变化之间的相互作用均可导致肺功能下降^[18]。

二、肥胖指标和肺功能的关系

1．体重指数和肺功能的关系：

超重和肥胖的分类主要基于世界卫生组织定义的体重指数，肥胖定义为体重指数≥30 kg/m²。

在慢阻肺患者群体中，体重指数较高的患者比低体重指数和正常体重指数的患者的生存期更长^[2]。文献报道，体重指数高于正常范围[（22~25）kg/m²]之后，每升高5 kg/m²与全因病死率增加30%相关^[19]。2018年伊朗的一项研究纳入72例男性慢阻肺患者，结果表明，体重指数与FEV₁呈正相关（r=0.275，P=0.020）^[20]。

Stoll等^[11]回顾性分析了400例稳定期慢阻肺患者的临床资料，发现正常体重患者的生存率明显低于超重患者。

以上研究均采用体重和体重指数作为研究参数，因为这2项指标易于测量，在大规模流行病学研究中经常使用，但是这2项指标并没有提供身体脂肪分布的相关信息^[17,21]。体重指数不仅仅是肥胖的指标，也是评估慢阻肺患者营养状况的方法，慢阻肺患者改变生活习惯在降低体重指数的同时可能导致营养不良和肌肉减少，引起呼吸肌功能减退进而导致肺功能下降^[22]。

因此，如果仅使用体重和体重指数作为肥胖的单一测量指标，忽略身体成分的其他方面（例如内脏脂肪、脂肪分布或者肌肉含量），没有评估肥胖的类型和脂肪分布以及内脏脂肪的数量，可能会错过肥胖分布和疾病风险增加之间的关系^[6,13]，有必要开展前瞻性研究以进一步澄清各种人体体质测量参数与慢阻肺各临床指标相关性^[13]。

2．腰围和肺功能的关系：

关于腰围对肺功能影响的研究较少，但腰围能够反映腹部脂肪的分布情况，从而观察其对肺功能的影响^[21]。Wehrmeister等^[21]对腰围和肺功能关系进行荟萃分析，选择的10项研究发表于1999—2011年，结果显示腰围与肺功能参数呈负相关的关系。也有研究结果表明，忽略体重指数指数，仅通过腰围或腰臀比来衡量的中央型肥胖更容易影响肺容积，而对气流阻塞无直接影响^[23]，Vatrella等^[24]纳入600名女性随访10年，结果发现腰围与FVC（用力肺活量）下降（P=0.008）和FEV₁/FVC比值增加（P=0.031）显著相关。Goto等^[25]纳入7 892例慢阻肺患者，发现腰围与低肺活量有显著的负相关性，该研究表明在肥胖人群中，胸部限制和呼吸肌无力之间的不平衡可能导致肺活量下降。Chen等^[26]在正常体重、超重和肥胖的受试者中，研究腰围与肺功能的关系，结果表明腰围和FVC、FEV₁呈负相关，且这种相关性在性别、年龄和体重指数类别上是一致的，在调整性别、年龄、身高、体重和吸烟年限后，腰围增加1 cm，FVC减少13 cm，FEV₁减少11 ml。腰围作为腹部脂肪沉积的一种测量方法，与肺功能具有更强的相关性，但是腰围也无法区分腹部脂肪中皮下脂肪和内脏脂肪的分布情况，故还需进一步细化脂肪分布对肺功能影响的机制的研究。

3．内脏脂肪和肺功能的关系：

由于体重指数和腰围并不能评估体内脂肪的分布情况，内脏脂肪对肺功能的影响越来越受到关注。

Thijs等^[27]2014年纳入98例50~70岁代谢综合征非糖尿病患者进行横断面分析：通过核磁共扫描得到内脏和皮下脂肪组织的含量，结果显示内脏脂肪与FEV₁和FVC呈线性负相关，其他不同的脂肪相关测量（皮下脂肪、腰围和体重指数）或代谢综合征的特征均未发现与肺功能指标相关。Manuel等^[28]2016年对71例肥胖患者（52%男性）进行了27个月的研究，结果表明，肥胖患者中，体重指数与慢性通气功能衰竭的相关性较差，最好的独立相关因素是内脏脂肪和缺氧通气反应（r=0.50,P=0.001)。2018年，韩国的一项研究结果显示体内总脂肪含量以及腹部脂肪组织都和FEV₁和FVC呈负相关性，同时该研究结果未发现腹部皮下脂肪组织含量与肺功能下降有关^[14]。de Oliveira等^[16]在2017年也发现内脏脂肪含量的增加和肺功能的降低有关，但没有发现皮下脂肪和肺功能变化有关。2018年Choe等^[14]纳入1 145名非吸烟者进行综合健康评估，包括肺功能测量和腹部CT测量脂肪含量，在为期3年的随访纵向比较中发现腹部内脏脂肪含量的改变与FEV₁和FVC的变化有负相关性（P<0.05)。以上研究结果表明，内脏脂肪的含量与肺功能存在负相关性，但其对肺功能的影响机制仍需进一步的研究证实^[29,30]。

三、展望

由于肥胖悖论的存在，慢阻肺和肥胖共病受到了广泛的关注^[2,12,31,32]。然而目前二者的关系仍不明确，包括2019年的慢阻肺指南也没有针对合并肥胖的患者治疗推荐合适的策略^[33]，临床医生面临着是否推荐肥胖慢阻肺患者减肥的两难境地。不过，目前的数据表明，体重指数在30 kg/m²左右的人存活率最高^[34]，但随着体重增加，这种影响会减弱。少数研究调查了减肥干预对肥胖慢阻肺患者的影响。目前，在clinicaltrials.gov上有1项针对慢阻肺肥胖人群的减肥试验注册（NCT02634268)，该领域尚需更多的关注，迫切需要进行相关机制的研究从而为制定治疗指南提供参考信息。