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The study of pathological changes in obese students of MS in primary school and middle school of Shanghai
Guo Yawen，Zhou Zuhua，Xu Dalin，et al.
Centers for Disease Control and Prevention，Jing'an District，Shanghai200041.
【Abstract】 Objective To investigate the metabolic syndrome（MS）among obese students in primary and middle schools of Shanghai and show that preventing MS among children and adolescents is important.Methods To find out the disorders of glucose and lipids metabolism，liver fat deposit，liver function abnormal and the pathological changes of blood vessel on eye ground among30obese students and30age and sex matched controls.Results Obese students showed:（1）The disorder of glucose metabolism.The prevalence of insulin resistance（IR）was significant.The means of fasting insuline（Fins）level and HOMA-IR valu were higher.（2）The disorder of lipids metabolism.Seven of30（23.33%）had abnormal serum lipids level.It was normal in controls.The means of TG was higher and HDL-C was lower.（3）Liver fat deposit and liver function abnormal.Eleven of30（23.33%）had liver fat deposit，in-cluding four of30（7.50%）with fat liver or mild fat liver.It was normal in controls.The means of ALTwas higher，although the difference of ALT was not significent compared to control groups.（4）Nine of30（30.00%）had early stage blood vessel pathological changes on eye ground，including four of30（13.33%）with abnormal ratio of artery and vein and five of30（16.67%）with wisted and thick small vein.It was normal in controls.Conclusion There were a lot of metabolic disorders in fat primary and middle school students.Some indicators were significant high.It showed an obvious tendency with age increasing.
【Key words】 obesity metabolic syndrome（MS） insulin resistance（IR）
全世界约有1亿多肥胖患者 ［1］ ，其中儿童青少年占相当大的比例，儿童少年期的肥胖者中将有30%～80%可能发展为成年期肥胖 ［2］ ，且肥胖与高血压、高血脂及心血管疾病的危险性增高有关，故各国都在着力研究肥胖对儿童青少年的危害，并把这一系列病变称为MS。随着生活方式的巨大改变，一些在发达国家常见的非传染性疾病如高血压、动脉粥样硬化、心脑肾血管病、糖尿病、血脂异常、高尿酸血症等等正在威胁我国人民的健康。MS几乎涉及上述非传染性疾病的各个方面，危害性极大，己经引起政府及卫生界的极大重视。
1 对象与方法
1.1 调查对象 在本区三中三小营养监测点学校中，随机抽取一所小学、一所初中、一所高中，随后又随机抽取班级，按知情同意原则确定肥胖组30例（小学、初中、高中各10例），同时按相同年龄、性别配对，确定对照组30例。肥胖组选择标准:按1985年《中国学生身高标准体重法》，并排除其他疾患所致病理性肥胖（继发性肥胖）。
1.2 方法 （1）按《全国常见病综合防治方案技术规范》测量身高、体重。平静呼吸、立位、双足间距25～30cm，测量腰围（肋骨下缘至髂前上嵴之间连线的中点经线）、臀围（股骨粗隆水平经线）。身高、腰围及臀围数据精确到0.1cm，体重精确到0.1kg。（2）所有受试者进行肝脏B超检查，观察脂肪沉积情况，并进行直接眼底镜检查，观察眼底血管的病理变化情况。（3）所有受试者禁食12h后，于次晨空腹取静脉血4ml，置于抗凝管中，口服葡萄糖溶液2h再次取血4ml，测空腹血的TG、TC、HDL-C、LDL-C、ALT、GGT、总蛋白、白蛋白、球蛋白、白/球比值，测空腹的血糖（FG）和胰岛素（Fins）、2h的血糖（2hG）和胰岛素（2hIns），其中胰岛素用化学发光法，药盒和检测仪均由美国BECKMAN公司生产。
1.3 统计学方法 应用SPSS10.0，用均数±标准差（ˉx±s）表示，计数资料采用经校正的配对χ 2 检验，计量资料采用配对比较的t检验，Fins、2hIns和HOMA-IR服从偏态分布，有关数据经自然对数转化后，用配对比较的t检验。
1.3 标准
1.3.1 MS诊断 1999年WHO及2002年美国国家胆固醇教育计划成人治疗组第三次指南（NCEP-ATPⅢ）。
1.3.2 高血压 ［3］ 参照20世纪80年代北京地区健康儿童青少年血压百分位数标准。
1.3.3 血脂异常 ［4］ TC≥5.72mmol/L;TG≥1.70mmol/L;HDL-C<0.91mmol/L;LDL-C≥3.64mmol/L。
1.3.4 肝功能异常 ［5］ ALT10～40U/L（速率法，37℃）;GGT<50U/L;总蛋白65～85g/L;白蛋白35～55g/L;球蛋白 20～30g/L;白/球比值1.5～2.5:1。
1.3.5 口服葡萄糖耐量试验（OGTT） 按1999年WHO糖尿病诊断标准:糖尿病，>7.0mmol/L或OGTT2h血糖（2hG）>11.1mmol/L;空腹血糖受损（IFG）为无症状，空腹血糖>6.1mmol/L，但<7.1moml/L;糖耐量损伤（IGT）为:无症状，空腹血糖（FG）正常而OGTT2h血糖（2hG）>7.8mmol/L，但<11.1mmol/L。
1.3.6 胰岛素 Fins正常值 ［6］ 为5～20mIU/L。当Fins明显升高，>25mIU/L和（或）2hIns较Fins5倍以上升高可以诊断为高胰岛素血症 ［6］ 。IR用自我平衡模型分析 ［7］ :胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）=（FG×Fins）/22.5，设定>2.7为胰岛素抵抗组，≤2.7为胰岛素敏感组。
1.3.7 眼底血管病理变化 按糖尿病视网膜眼底病变分期标准 ［8］ 。
1.3.8 肝脏脂肪变性的B超检查 脂肪肝B超诊断标准 ［9］ 。
2 结果
2.1 基本情况 见表1，除身高外，两组的体重、BMI、腰围、臀围、腰臀比差异显著。未检出高血压或临界高血压。
表1 30对中小学生调查数据的配对比较结果 （略）注: * 取自然对数后的配对比较结果; ** 两组差异显著
2.2 OGTT 见表2，糖尿病在肥胖组占3.33%（1/30），对照组无;IFG在肥胖组无，对照组占13.33%（4/30）;IGT在肥胖组、对照组均占6.67%（2/30）。（2）Fins>20mIU/L的异常者在肥胖组占6.67%（2/30），其中1例可以诊断为高胰岛素血症，对照组无;2hIns异常者在肥胖组占10.00%（3/30），对照组占6.67%（2/30）;IR在肥胖组占30.00%（9/30），对照组占6.67%（2/30）。经检验，FG、2hG、Fins、2hIns的异常率无显著差异，但IR差异显著。对于对照组存在明显的空腹血糖受损，显然不合情理，考虑与IFG的诊断域值有关。肥胖组的FG、2hG、Fins、2hIns、HOMA-IR分别比对照组高0.140mmol/L、0.117mmol/L、3.327mIU/L、11.806mIU/L、0.753，经检验，其中Fins、HOMA-IR的均数差异显著。因此，肥胖学生中存在糖代谢紊乱，主要表现为胰岛素抵抗。
表2 30对中小学生各项调查的异常数配对比较结果（略）注: ** 差异显著
2.3 血脂 血脂分析:肥胖组中血脂异常的占23.33%（7/30），而TC异常的占10.00%（3/30）、TG异常的占6.67%（2/30）、HDL-C异常的占3.33%（1/30）、LDL-C异常的占10.00%（3/30）。对照组没有发现。经检验，其中血脂和LDL-C的异常率差异显著。尽管肥胖组的TC、LDL-C分别比对照组高0.3630mmol/L、0.3647mmol/L，但无显著差异。而肥胖组的TG 比对照组高0.5270mmol/L、HDL-C比对照组低0.2580mmol/L，差异显著。因此，在肥胖学生存在血脂紊乱，表现为LDL-C异常、TG升高和HDL-C降低。
2.4 肥胖组眼底血管病理变化 肥胖组中发现眼底血管病理变化的占30.00%（9/30），其中动静脉比例异常的占13.33%（4/30），静脉迂曲变粗的占16.67%（5/30）。而对照组中没有发现。 经检验，两组眼底动静脉比例异常率、静脉迂曲变粗率差异显著，说明在肥胖学生中存在眼底血管的病理变化。
2.5 肝功能和肝脏脂肪变性检查
2.5.1 肝功能分析 ALT>40U/L的肥胖组占6.67%（2/30），对照组无;GGT未发现异常;总蛋白>85g/L的肥胖组中占33.33%（10/30），对照组中占16.67%（5/30）;白蛋白>55g/L的肥胖组中占53.33%（16/30），对照组中26.67%（8/30）;球蛋白>30g/L的肥胖组中占16.67%（5/30），对照组中占10.00%（3/30）;白/球比值>2.5的肥胖组中占10.00%（3/30），对照组中占3.33%（1/30），两组均未发现白/球<1.5:1。经检验，白蛋白异常率差异显著。肥胖组ALT、GGT、总蛋白、白蛋白、球蛋白、白/球分别比对照组高10.167IU/L、3.600IU/L、2.10g/L、1.50g/L、0.60g/L、0.0143，其中ALT单位数、总蛋白、白蛋白在两组中差异。
2.5.2 肝脏脂肪变性的检查 肥胖组中肝脏脂肪沉积的占36.67%（11/30），包括脂肪细胞浸润23.33%（7/30），轻度脂肪肝10.00%（3/30），脂肪肝3.33%（1/30）。对照组没有发现。脂肪沉积率差异显著。本区肥胖学生ALT升高，但依据ALT，还不能诊断脂肪肝 ［10］ ，而根据影像学，可以发现肝脏的脂肪沉积，部分学生可诊断脂肪肝。本次调查证明肥胖的儿童青少年中存在肝脏的脂肪沉积和肝功能的变化。
3 讨论
3.1 肥胖学生中存在MS的一些病理变化 儿童青少年时期肥胖产生的病理变化确实存在，由于有害因子作用的时间还不长，产生的病理变化还不很严重，机体又有一定的代偿力，因此表现的症状可以不明显，如胰岛素抵抗，不一定出现糖尿病;有血管病变，不一定有高血压等。但IR是这些变化的重要因素，它构成危害健康的恶性循环，若不引起重视，将导致MS的发生、发展。
3.1.1 糖代谢紊乱 早期为了维持糖代谢，患者长期被迫分泌大量胰岛素，出现IR。本文中肥胖组空腹血糖、糖耐量受损不显著，但胰岛素分泌增加和IR是显著的。当胰岛分泌功能衰竭，可出现糖尿病。万燕萍发现 ［11］ 高胰岛素血症和胰岛B细胞分泌功能亢进，与肥胖的程度呈正相关。糖代谢变化是MS最早的、最基本的病理变化。
3.1.2 脂肪沉积和脂肪代谢紊乱 正常情况下，肝内只有少量脂肪，肥胖者脂肪大量地在体内脂肪堆积使体重明显增加、血液中血脂升高，造成脂代谢紊乱，常表现为TC、TG、LDL-C升高，而HDL-C降低。本次调查也证实有TG升高、HDL-C降低。腹内脂肪分解形成的游离脏肪酸（FFA）通过门脉系统进入肝脏，作为底物合成TG，形成脂肪肝 ［12］ ，增多的FFA加重IR ［13］ ，其中一部分脂肪肝转变为脂肪性肝炎，本研究肥胖组肝脏脂肪沉积36.7%，其中脂肪细胞浸润、轻度脂肪肝、脂肪肝分别为23.33%例、10.00%、3.33%。此外，腰臀比有统计差别，有一定的参考价值。国外资料显示 ［14］ ，用肝脏的磁共振波谱定量检测21名肝脏脂肪成分增高者:7名≤18%，ALT在正常范围内;13名>18%，12名出现ALT升高。说明ALT变化是肝脏脂肪沉积较后期的表现。本调查虽发现这么多肥胖学生有脂肪肝和前期变化，但ALT异常率统计学无显著意义，说明这种脂肪肝尚在早期。
3.1.3 血管的病理变化 病理学观察到，在儿童，过多的脂肪已经可以沉积在动脉管壁，在动脉出现粥样斑块。此外，IR导致血液高凝、动脉管壁斑块沉积、血管收缩，使肥胖学生视网膜眼底血管出现病理变化，如静脉迂曲变粗、动静脉比例异常等。本研究肥胖者眼底血管病理变化高达30.00%，说明眼底镜检查能较早反映MS的进展。
3.1.4 肥胖者还可出现细胞因子分泌异常 如高瘦素血症等。杨年红等 ［15］ 认为，肥胖儿童即存在瘦素抵抗，瘦素抵抗与MS及心血管疾病的危险因素密切相关，可作为筛选高危肥胖儿童的有用指标。随着IR致病机理研究的不断深入，人们对IR与MS必将有更深的认识。
3.2 肥胖显现的同时，多种并发症亦开始萌发 尽管多数在成年以后才产生症状，但对儿童青少年期的影响不容忽视。本组30例肥胖学生中虽未出现明显症状，但在检验时发现相应指标异常，这些变化极有可能成为成人期心脑血管疾患、糖尿病、Pickwickian综合征、痛风等疾病的萌芽。项坤三等 ［16］ 曾对20世纪90年代上海地区40岁以上成年人肥胖和MS的关系进行研究，结果显示BMI>25kg/m 2 、腰围>97cm者1/6～1/5有MS。可见，肥胖影响的不仅是外观，更重要的，其诸多并发症是多种疾病的隐患。
4 结论
MS是一种人的生活方式不良引起的疾病，本文就肥胖学生中MS的一些病理变化进行了初步研究。基于MS对健康危害的长期性和隐匿性，需要强调儿童青少年预防肥胖对MS防治的重要性 ［17，18］ 。
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作者单位:200041上海市静安区疾控中心
200070上海市疾控中心
200032复旦大学公共卫生学院