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本研究针对肌肉骨骼疾病(MSDs)这一全球健康负担,通过UK Biobank队列分析406,080名基线无MSD的参与者数据,首次系统探讨了体力活动(PA)、心肺适能(CRF)、握力(GS)及握力不对称性(GS asymmetry)与MSD发病的独立/联合关联。结果显示:低PA(<4.8 MET-h/week)、低CRF(<1.7 W/kg)、低GS(<30 kg)和GS不对称性均显著增加MSD风险(HR=1.07-1.11),而中等PA和良好体能可协同降低风险。该研究为MSD一级预防提供了多维度干预靶点,发表于《Journal of Sport and Health Science》。
肌肉骨骼疾病(MSDs)作为全球致残的首要原因,每年造成超过1.5亿人生活质量下降,其经济负担占全球疾病总成本的1.5%。尽管体力活动(PA)被公认为预防MSD的重要手段,但关于PA剂量效应、心肺适能(CRF)和肌肉功能的协同作用仍存在三大谜团:首先,既往研究多假设PA与MSD呈线性关系,忽视了潜在的非线性关联;其次,CRF和握力(GS)作为PA的下游效应指标,其独立保护作用尚未在大型队列中验证;更关键的是,左右握力不对称性(GS asymmetry)这一反映肌肉协调性的指标,与MSD的关联从未被系统研究。
为破解这些难题,中国某研究机构团队利用英国生物银行(UK Biobank)这一全球最大人群队列,纳入406,080名基线无MSD的37-73岁白人成人,采用前瞻性研究设计。研究创新性地整合了多维度暴露指标:通过国际体力活动问卷(IPAQ)获取自我报告PA(单位:代谢当量小时/周,MET-h/week),用功率自行车测试测定CRF(单位:瓦特/千克,W/kg),液压握力计测量双侧GS并计算不对称性比值。结局指标通过医院住院记录获取,涵盖类风湿关节炎(RA)、骨关节炎(OA)和退行性脊柱疾病(DSD)三大MSD亚型。
关键技术方法包括:1) 基于UK Biobank的长期随访系统(2006-2023年);2) 采用限制性立方样条(Cox proportional hazards regression with restricted cubic splines)解析非线性关系;3) 多模型调整(社会人口学、生活方式、共病状态等混杂因素);4) 联合分析PA与体能指标的交互作用。
研究结果揭示四大核心发现:
体力活动的U型剂量效应
通过自我报告和加速度计双验证,首次发现PA与MSD呈U型关联。当PA低于4.8 MET-h/week时,每降低5 MET-h/week风险增加7%(HR=1.07);而超过44 MET-h/week后风险再现上升趋势。加速度计数据进一步显示,中等强度PA(约28.41 mg)保护效应最强。
体能指标的独立保护作用
CRF呈现"阈值效应":当CRF<1.7 W/kg时,每降低1 W/kg使MSD风险激增18%(HR=1.18);而GS每降低5 kg风险增加5%(HR=1.05)。最具突破性的是发现GS不对称性(左右差异>20%)使风险升高10.4%(HR=1.104),这一效应在RA患者中尤为显著(HR=1.24)。
MSD亚型差异
三大MSD中,RA与体能指标关联最强:低GS使RA风险飙升32.6%(HR=1.326),远高于OA(HR=1.11)和DSD(HR=1.14)。提示免疫调节可能是CRF/GS影响RA的关键通路。
体能代偿假说
联合分析发现,低PA人群若同时具备高CRF(≥1.7 W/kg)或对称GS(比值0.9-1.1),其MSD风险可降至与中等PA者相当。这表明良好体能可部分抵消低PA的负面效应,为"运动不足但体能优异"人群提供保护窗口。
讨论部分指出,该研究首次在人群层面证实:1) GS不对称性作为新型风险标志物,可能通过机械负荷失衡促进关节退化;2) CRF的阈值效应暗示线粒体功能可能是MSD预防的关键靶点;3) PA的U型曲线警示极端运动爱好者需警惕过度使用损伤。
这项研究为MSD精准预防提供了重要范式:公共卫生干预应突破单纯提倡"多活动"的传统模式,转而推行"PA-CRF-GS"三位一体策略。特别是对无法达到推荐PA量的个体,通过高强度间歇训练(HIIT)提升CRF或针对性肌力练习改善GS对称性,可能成为有效的替代方案。未来研究可进一步探索肌肉因子(如IL-6)在CRF/GS与MSD关联中的中介作用,以及不同运动模式(抗阻vs有氧)对特定MSD亚型的预防效应差异。
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