胰岛素抵抗相关指数与中高强度体力活动对心血管代谢疾病及其共病的联合作用：来自英国生物样本库的前瞻性队列研究见解

《Lipids in Health and Disease》：Joint association of different insulin resistance-related indices and moderate-to-vigorous physical activity with risk of cardiometabolic disease and multimorbidity: insights from the UK Biobank prospective cohort study

　　本研究针对胰岛素抵抗（IR）相关指数与中高强度体力活动（MVPA）对心血管代谢疾病（CMD）及其共病（CMM）风险的联合影响这一未知领域，利用英国生物生物样本库加速度计子研究数据，通过对74,367名参与者中五种IR相关指数（TyG、TyG-BMI、TyG-WC、TyG-WHtR、Mets-IR）与MVPA时间的联合分析，发现高IR指数与低MVPA时间存在显著的协同作用，可使CMD风险增加71%-96%，CMM风险增加222%-254%，其中TyG-WHtR指数结合MVPA具有最佳预测价值，为CMD和CMM的早期识别和预防提供了重要依据。

　　

在全球范围内，心血管代谢疾病（Cardiometabolic Disease, CMD）——包括2型糖尿病（Type 2 Diabetes, T2D）、冠状动脉疾病（Coronary Artery Disease, CAD）和卒中——的负担日益加重，它们不仅是导致残疾和死亡的主要原因，其进展至心血管代谢多重共病（Cardiometabolic Multimorbidity, CMM），即同时患有两种或以上CMD，更会显著恶化患者预后。驱动这一趋势的因素包括人口老龄化、不健康的饮食模式和缺乏体力活动等。因此，早期识别和干预可改变的风险因素至关重要。胰岛素抵抗（Insulin Resistance, IR）是CMD的核心病理生理机制之一，而中高强度体力活动（Moderate-to-Vigorous Physical Activity, MVPA）已被证实能改善IR并降低CMD风险。尽管IR相关生物标志物（如甘油三酯-葡萄糖指数TyG及其衍生指数、IR代谢评分Mets-IR）和MVPA各自与CMD的关联已较为明确，但这两类重要可改变因素是否存在联合效应，以及对CMM发生发展的影响，此前尚不清楚。

为了填补这一研究空白，由Xiaozhao Lu、Ziyao Yuan、Shangyi Tang、Haozhang Huang等作为共同第一作者，Jin Liu、Jiyan Chen和Yong Liu作为共同通讯作者的研究团队，利用英国生物样本库（UK Biobank）这一大规模前瞻性队列资源，特别是其加速度计子研究的数据，开展了一项研究，旨在探讨IR相关指数与MVPA对CMD和CMM发病风险的独立及联合关联。该研究成果发表于《Lipids in Health and Disease》杂志（2025年，第24卷，第365页）。

研究人员开展此项研究主要运用了几个关键技术方法：首先，基于英国生物样本库中超过10万佩戴腕式加速度计（Axivity AX3）的参与者数据，经过严格质控和排除标准，最终纳入了74,367名基线无CMD的参与者，并利用加速度数据计算其日均MVPA时间（分钟/天）。其次，利用基线血液检测指标（葡萄糖、甘油三酯TG、高密度脂蛋白胆固醇HDL-C等）和人体测量数据（体重、身高、腰围等），计算了五种IR相关指数：TyG指数、TyG-体重指数（TyG-BMI）、TyG-腰围（TyG-WC）、TyG-腰围身高比（TyG-WHtR）和IR代谢评分（Mets-IR）。第三，通过链接到英国国民健康服务体系（NHS）的记录，使用国际疾病分类第十版（ICD-10）和操作代码（OPCS-4）来识别随访期间（截至2022年10月31日）发生的CMD（包括CAD、T2D、卒中）和CMM事件。第四，在统计学分析中，除了使用Kaplan-Meier曲线和Cox比例风险回归模型评估风险关联外，还特别采用了相加交互作用指标（RERI, AP, S）来量化IR指数与MVPA的协同效应，并利用净重分类改善指数（NRI）、综合判别改善指数（IDI）和受试者工作特征曲线下面积（AUC）评估了联合指标的预测性能。

基线特征

研究纳入的参与者平均年龄为55.8±7.8岁，女性占41.9%。

根据IR相关指数和MVPA时间的中位数（例如，TyG指数：8.59；MVPA：34.00 min/d）将参与者分为四组：低IR指数/高MVPA、低IR指数/低MVPA、高IR指数/高MVPA、高IR指数/低MVPA。基线分析显示，高IR指数组和低MVPA组的参与者往往年龄更大，心血管风险谱更差，包括更高的体重指数（BMI）、肥胖比例、血压、C反应蛋白（CRP）水平以及更差的血脂谱和更低的估算肾小球滤过率（eGFR）。

进一步分析发现，IR相关指数的分位数越高，其中位MVPA时间越短，呈现显著的负相关趋势。

IR相关指数和MVPA时间与CMD及CMM风险的关联

中位随访7.9年期间，共发生4,894例CMD事件（发病率34.57/1000人年）和361例CMM事件（发病率2.46/1000人年）。Kaplan-Meier曲线显示，低MVPA时间以及高IR指数结合低MVPA时间的参与者，其CMD和CMM的累积发病风险显著更高（所有log-rank P<0.001）。

多变量Cox回归分析（调整了年龄、性别、种族、吸烟、饮酒、饮食、社会经济因素、血压、糖化血红蛋白HbA1c、高敏CRP和eGFR等混杂因素）表明，与低TyG指数和高MVPA时间的参考组相比，低TyG指数/低MVPA时间、高TyG指数/高MVPA时间以及高TyG指数/低MVPA时间组的CMD风险分别增加34%、36%和71%。对于CMM，相应的风险增加更为显著。其他IR相关指数（TyG-BMI, TyG-WC, TyG-WHtR, Mets-IR）与MVPA联合分析也显示出类似且更强的风险关联模式。多状态模型和竞争风险模型（考虑全因死亡作为竞争事件）的结果与主分析一致，表明高IR指数和低MVPA时间也显著增加了从CMD进展到CMM的风险。

IR相关指数与MVPA在CMD和CMM风险中的交互作用

交互作用分析揭示了重要的协同效应。在相加尺度上，TyG-BMI指数、TyG-WC指数、TyG-WHtR指数和Mets-IR指数与MVPA时间在CMD风险中存在显著的正相加交互作用（所有交互指标的95%置信区间不包含0或1）。特别是在经过错误发现率（FDR）校正后，TyG-WHtR和Mets-IR与MVPA的相加交互作用仍然显著。然而，未观察到显著的相乘交互作用（所有P>0.05）。对于CMM风险，也观察到了显著的相加交互作用。这表明IR和低MVPA的共同存在导致了超出两者独立效应之和的额外风险。

IR相关指数和MVPA对CMD风险预测的增量价值

研究人员评估了在常规风险预测模型（包含人口学、生活方式和临床指标）基础上，加入IR相关指数和/或MVPA时间是否能改善对CMD和CMM的预测能力。结果显示，加入任一IR相关指数均能显著提高NRI和IDI。其中，TyG-WHtR指数和Mets-IR的增量预测价值最高。进一步将MVPA时间加入含IR指数的模型后，NRI和IDI仍有显著改善。ROC分析表明，TyG-WHtR指数或Mets-IR结合MVPA时间对CMD和CMM具有最佳的预测效能（AUC分别为0.740和0.830左右）。

亚组分析

亚组分析显示，高IR指数和低MVPA时间与CMD的关联在不同肥胖、高血压和CRP水平的参与者中基本一致。然而，按年龄和性别分层后，发现这种联合效应在年轻（<60岁）或女性参与者中更为显著，尤其是在使用TyG-BMI、TyG-WC、TyG-WHtR和Mets-IR指数时，交互作用检验P值显著。

研究结论与意义

本研究通过大规模前瞻性队列数据，首次系统评估了五种IR相关指数与客观测量的MVPA时间对CMD及CMM发病风险的独立和联合作用。主要结论包括：首先，高IR状态和低MVPA水平是CMD和CMM的独立危险因素，且两者并存时风险叠加，存在显著的协同效应（相加交互作用）。其次，在评估的IR相关指数中，结合了中心性肥胖指标（如腰围身高比）的TyG-WHtR指数和Mets-IR指数，在与MVPA联合时表现出最强的预测能力和交互作用。第三，联合评估IR指数（特别是TyG-WHtR）和MVPA能显著提高对CMD和CMM的早期识别和风险分层能力。第四，该联合风险在女性和年轻个体中尤为突出，提示这些人群可能是针对性预防的重点。

这项研究的发现具有重要的公共卫生和临床意义。它强调了在CMD和CMM的预防策略中，需要综合考量个体的IR状态（可通过简便的血液和人体测量指标评估）和体力活动水平。对于识别出的“高IR+低MVPA”高风险人群，应优先采取强化生活方式干预（如增加MVPA）以降低其发病风险。研究结果支持将TyG-WHtR等简便有效的IR替代指标与MVPA评估整合到常规健康筛查和风险评估工具中，为实现CMD和CMM的精准预防提供了新的、可操作的见解。尽管研究存在一些局限性，如体力活动评估时间较短、可能存在健康参与者偏倚等，但其基于客观测量和大样本量的发现，为理解IR与体力活动在心血管代谢健康中的复杂 interplay 提供了强有力的证据。