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腰圍身高比——取代 BMI 的肥胖指標?

活躍星系核_96
・2017/04/22 ・1870字 ・閱讀時間約 3 分鐘 ・SR值 542 ・八年級

  • 文/羅家禧|香港中文大學公共衛生學院博士生,希望學術成果能轉化成公眾易於理解及運用的知識。研究興趣為睡眠、飲食與代謝健康之間的關係。
source:publicdomainpictures

談到界定肥胖的指標時,相信大家會想起身高體重指數(BMI)或腰圍尺碼(Waist circumference)。雖然耳熟能詳,但兩種指標的參考值都跟隨年齡、性別、種族、甚至發表指引的機構而有不少差別。成人的參考值還算清晰,例如亞洲人 BMI 超過 23,腰圍超於 90 或 80 厘米便算肥胖。但對小於 18 歲的孩子無論在 BMI 或腰圍方面的界定也很困難。

能否有一個指標,既容易量度,也能簡單地得出是否超標的結論?

腰圍不要超過身高的一半

九十年代起,已有人倡議以腰圍與身高的比例作為體重指標。計算方法很簡單,以腰圍 29 吋(即 29 乘 2.54 = 73.66 厘米),身高為 160 厘米計算,腰圍身高比便屬於0.46。若超出 0.5,便有較大機會患上心血管相關疾病的風險。換言之,不要讓腰圍長度超過身高的一半。

為甚麼這指標比 BMI 和腰圍更好?因為 BMI 忽略了個人體內脂肪分佈,尤其是腰部脂肪積聚(亦即中央肥胖)其實對健康有更大影響。至於腰圍本身,也忽視了身體大小(即身高)對腰圍的影響:一名高個子,便有機會比矮個子有更粗的腰圍。而從量度方面,腰圍身高比只需一把軟尺便可完成,亦比需要體重磅的 BMI 更為方便。

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腰圍身高比只需一把軟尺便可完成,比需要體重磅的 BMI 更為方便。圖/By Sean MacEntee @ flickr, CC BY 2.0

好,紙上談兵完畢。那麼實際上又有沒有研究結果證明腰圍身高比的效果呢?

在成人中更有效,在孩子中也還可以

為討論各體重指標作篩查的有效度,要先簡述一下 ROC Curve 分析的概念。如圖 1 所示,ROC Curve 是一個 X 軸為假陽性(不小心把健康的人當成有病的機率)Y 軸為真陽性(病人被驗出有病了的機率)。圖中畫出的藍色線便是 ROC curve。ROC 所覆蓋的面積(Area under the curve)越大,代表指標越能正確地篩選出有疾病風險的人。面積數值介乎 0 至 1,大於 0.5 代表指標篩查力比瞎猜要好,大於 0.7 便是好指標

圖 1,藍色線便是ROC curve。ROC所覆蓋的面積越大,代表指標越能正確地篩選出有疾病風險的人。

在 2012 年,Ashwell 等人發表了一篇綜合分析(meta-analysis),比較腰圍身高比、 BMI 與腰圍在篩查成人糖尿病、高血壓、血脂異常、代謝綜合症和心臟病方面的有效度。簡單來說,就是找出體重指標在不同研究中做 ROC curve 分析時得出的 Area under the curve 以統計學方法綜合起來,然後作出比較。結果發現,腰圍身高比相比 BMI 和腰圍於篩查糖尿病、高血壓與心臟病有明顯較高的 Area under the curve,顯示它在成人社群中為更佳的篩查工具。

在 2016 年,另一批研究人員把研究範圍擴展至兒童及青少年。由於兒童及青少年患上慢性疾病的比率較低,所選取的疾病便調正為高血糖、高血壓、血脂異常及代謝綜合症。出乎意料,雖然腰圍身高比於篩查代謝綜合症時效果最好(Area under the curve 超過 0.8),但在絕大部份的分析中均沒有明顯較好的效果。作者指出有可能兒童身高的增長快於腰圍脂肪的積累,於是有大肚子的兒童便因此被忽視。綜使如此,腰圍身高比在兒童及青少年當中的有效度與 BMI 及腰圍看齊,量度與分析方法亦較容易。因此作者在文末仍然推介腰圍身高比作為篩查肥胖相關疾病的指標。

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尚未解決的問題

雖然已經陸續有研究結果支持腰圍身高比的好處,但這代表它能取代 BMI 嗎?路還很漫長哩!首先,現時綜合分析所包括的文章都是橫斷面研究(cross-sectional),在學術上仍未能有如追蹤研究(cohort study)般探討因果關係。此外, Area under the curve 相差 0.05 對疾病風險會有多大影響?ROC curve 是否量化篩查表現最合適的工具?這些問題仍有待解決。縱使如此,現時的研究證據的積累的確往支持使用腰圍身高比的方向發展。

參考文章:

  • WHO/IASO/IOTF. The Asia-Pacific perspective: redefining obesity and its treatment. Health Communication Australia Pty Ltd; 2000.
  • Alberti, K. G. M., Zimmet, P., & Shaw, J. (2005). The metabolic syndrome-a new worldwide definition. The Lancet, 366(9491), 1059.
  • Ashwell M, Lejeune S, McPherson K. Ratio of waist circumference to height may be better indicator of need for weight management. Br Med J 1996; 312: 377.
  • Browning, L. M., Hsieh, S. D., & Ashwell, M. (2010). A systematic review of waist-to-height ratio as a screening tool for the prediction of cardiovascular disease and diabetes: 0· 5 could be a suitable global boundary value. Nutrition research reviews, 23(02), 247-269.
  • Metz CE. Some practical issues of experimental-design and data-analysis in radiological roc studies. Invest Radiol 1989; 24: 234–245.
  • Ashwell, M., Gunn, P., & Gibson, S. (2012). Waist‐to‐height ratio is a better screening tool than waist circumference and BMI for adult cardiometabolic risk factors: systematic review and meta‐analysis. Obesity reviews, 13(3), 275-286.
  • Lo, K., Wong, M., Khalechelvam, P., & Tam, W. (2016). Waist‐to‐height ratio, body mass index and waist circumference for screening paediatric cardio‐metabolic risk factors: a meta‐analysis. Obesity Reviews, 17(12), 1258-1275.
  • Tian, S. (2016). Comment on: waist‐to‐height ratio, body mass index and waist circumference for screening paediatric cardio‐metabolic risk factors: a meta‐analysis. Obesity Reviews, 17(12), 1341-1341.
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活躍星系核_96
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活躍星系核(active galactic nucleus, AGN)是一類中央核區活動性很強的河外星系。這些星系比普通星系活躍,在從無線電波到伽瑪射線的全波段裡都發出很強的電磁輻射。 本帳號發表來自各方的投稿。附有資料出處的科學好文,都歡迎你來投稿喔。 Email: contact@pansci.asia

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LDL-C 正常仍中風?揭開心血管疾病的隱形殺手 L5
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2025/06/20 ・3659字 ・閱讀時間約 7 分鐘

本文與 美商德州博藝社科技 HEART 合作,泛科學企劃執行。

提到台灣令人焦慮的交通,多數人會想到都市裡的壅塞車潮,但真正致命的「塞車」,其實正悄悄發生在我們體內的動脈之中。

這場無聲的危機,主角是被稱為「壞膽固醇」的低密度脂蛋白( Low-Density Lipoprotein,簡稱 LDL )。它原本是血液中運送膽固醇的貨車角色,但當 LDL 顆粒數量失控,卻會開始在血管壁上「違規堆積」,讓「生命幹道」的血管日益狹窄,進而引發心肌梗塞或腦中風等嚴重後果。

科學家們還發現一個令人困惑的現象:即使 LDL 數值「看起來很漂亮」,心血管疾病卻依然找上門來!這究竟是怎麼一回事?沿用數十年的健康標準是否早已不敷使用?

膽固醇的「好壞」之分:一場體內的攻防戰

膽固醇是否越少越好?答案是否定的。事實上,我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(High-Density Lipoprotein,簡稱 HDL)和低密度脂蛋白( LDL )。

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想像一下您的血管是一條高速公路。HDL 就像是「清潔車隊」,負責將壞膽固醇( LDL )運來的多餘油脂垃圾清走。而 LDL 則像是在血管裡亂丟垃圾的「破壞者」。如果您的 HDL 清潔車隊數量太少,清不過來,垃圾便會堆積如山,最終導致血管堵塞,甚至引發心臟病或中風。

我們體內攜帶膽固醇的脂蛋白主要分為兩種:高密度脂蛋白(HDL)和低密度脂蛋白(LDL)/ 圖片來源:shutterstock

因此,過去數十年來,醫生建議男性 HDL 數值至少應達到 40 mg/dL,女性則需更高,達到 50 mg/dL( mg/dL 是健檢報告上的標準單位,代表每 100 毫升血液中膽固醇的毫克數)。女性的標準較嚴格,是因為更年期後]pacg心血管保護力會大幅下降,需要更多的「清道夫」來維持血管健康。

相對地,LDL 則建議控制在 130 mg/dL 以下,以減緩垃圾堆積的速度。總膽固醇的理想數值則應控制在 200 mg/dL 以內。這些看似枯燥的數字,實則反映了體內一場血管清潔隊與垃圾山之間的攻防戰。

那麼,為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。我們吃下肚或肝臟製造的脂肪,會透過血液運送到全身,這些在血液中流動的脂肪即為「血脂」,主要成分包含三酸甘油酯和膽固醇。三酸甘油酯是身體儲存能量的重要形式,而膽固醇更是細胞膜、荷爾蒙、維生素D和膽汁不可或缺的原料。

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這些血脂對身體運作至關重要,本身並非有害物質。然而,由於脂質是油溶性的,無法直接在血液裡自由流動。因此,在血管或淋巴管裡,脂質需要跟「載脂蛋白」這種特殊的蛋白質結合,變成可以親近水的「脂蛋白」,才能順利在全身循環運輸。

肝臟是生產這些「運輸用蛋白質」的主要工廠,製造出多種蛋白質來運載脂肪。其中,低密度脂蛋白載運大量膽固醇,將其精準送往各組織器官。這也是為什麼低密度脂蛋白膽固醇的縮寫是 LDL-C (全稱是 Low-Density Lipoprotein Cholesterol )。

當血液中 LDL-C 過高時,部分 LDL 可能會被「氧化」變質。這些變質或過量的 LDL 容易在血管壁上引發一連串發炎反應,最終形成粥狀硬化斑塊,導致血管阻塞。因此,LDL-C 被冠上「壞膽固醇」的稱號,因為它與心腦血管疾病的風險密切相關。

高密度脂蛋白(HDL) 則恰好相反。其組成近半為蛋白質,膽固醇比例較少,因此有許多「空位」可供載運。HDL-C 就像血管裡的「清道夫」,負責清除血管壁上多餘的膽固醇,並將其運回肝臟代謝處理。正因為如此,HDL-C 被視為「好膽固醇」。

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為何同為脂蛋白,HDL 被稱為「好」的,而 LDL 卻是「壞」的呢?這並非簡單的貼標籤。/ 圖片來源:shutterstock

過去數十年來,醫學界主流觀點認為 LDL-C 越低越好。許多降血脂藥物,如史他汀類(Statins)以及近年發展的 PCSK9 抑制劑,其主要目標皆是降低血液中的 LDL-C 濃度。

然而,科學家們在臨床上發現,儘管許多人的 LDL-C 數值控制得很好,甚至很低,卻仍舊發生中風或心肌梗塞!難道我們對膽固醇的認知,一開始就抓錯了重點?

傳統判讀失準?LDL-C 達標仍難逃心血管危機

早在 2009 年,美國心臟協會與加州大學洛杉磯分校(UCLA)進行了一項大型的回溯性研究。研究團隊分析了 2000 年至 2006 年間,全美超過 13 萬名心臟病住院患者的數據,並記錄了他們入院時的血脂數值。

結果發現,在那些沒有心血管疾病或糖尿病史的患者中,竟有高達 72.1% 的人,其入院時的 LDL-C 數值低於當時建議的 130 mg/dL「安全標準」!即使對於已有心臟病史的患者,也有半數人的 LDL-C 數值低於 100 mg/dL。

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這項研究明確指出,依照當時的指引標準,絕大多數首次心臟病發作的患者,其 LDL-C 數值其實都在「可接受範圍」內。這意味著,單純依賴 LDL-C 數值,並無法有效預防心臟病發作。

科學家們為此感到相當棘手。傳統僅檢測 LDL-C 總量的方式,可能就像只計算路上有多少貨車,卻沒有注意到有些貨車的「駕駛行為」其實非常危險一樣,沒辦法完全揪出真正的問題根源!因此,科學家們決定進一步深入檢視這些「駕駛」,找出誰才是真正的麻煩製造者。

LDL 家族的「頭號戰犯」:L5 型低密度脂蛋白

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。他們發現,LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷,如同各式型號的貨車與脾性各異的「駕駛」。

為了精準揪出 LDL 裡,誰才是最危險的分子,科學家們投入大量心力。發現 LDL 這個「壞膽固醇」家族並非均質,其成員有大小、密度之分,甚至帶有不同的電荷。/ 圖片來源:shutterstock

早在 1979 年,已有科學家提出某些帶有較強「負電性」的 LDL 分子可能與動脈粥狀硬化有關。這些帶負電的 LDL 就像特別容易「黏」在血管壁上的頑固污漬。

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台灣留美科學家陳珠璜教授、楊朝諭教授及其團隊在這方面取得突破性的貢獻。他們利用一種叫做「陰離子交換層析法」的精密技術,像是用一個特殊的「電荷篩子」,依照 LDL 粒子所帶負電荷的多寡,成功將 LDL 分離成 L1 到 L5 五個主要的亞群。其中 L1 帶負電荷最少,相對溫和;而 L5 則帶有最多負電荷,電負性最強,最容易在血管中暴衝的「路怒症駕駛」。

2003 年,陳教授團隊首次從心肌梗塞患者血液中,分離並確認了 L5 的存在。他們後續多年的研究進一步證實,在急性心肌梗塞或糖尿病等高風險族群的血液中,L5 的濃度會顯著升高。

L5 的蛋白質結構很不一樣,不僅天生帶有超強負電性,還可能與其他不同的蛋白質結合,或經過「醣基化」修飾,就像在自己外面額外裝上了一些醣類分子。這些特殊的結構和性質,使 L5 成為血管中的「頭號戰犯」。

當 L5 出現時,它並非僅僅路過,而是會直接「搞破壞」:首先,L5 會直接損傷內皮細胞,讓細胞凋亡,甚至讓血管壁的通透性增加,如同在血管壁上鑿洞。接著,L5 會刺激血管壁產生發炎反應。血管壁受傷、發炎後,血液中的免疫細胞便會前來「救災」。

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然而,這些免疫細胞在吞噬過多包括 L5 在內的壞東西後,會堆積在血管壁上,逐漸形成硬化斑塊,使血管日益狹窄,這便是我們常聽到的「動脈粥狀硬化」。若這些不穩定的斑塊破裂,可能引發急性血栓,直接堵死血管!若發生在供應心臟血液的冠狀動脈,就會造成心肌梗塞;若發生在腦部血管,則會導致腦中風。

L5:心血管風險評估新指標

現在,我們已明確指出 L5 才是 LDL 家族中真正的「破壞之王」。因此,是時候調整我們對膽固醇數值的看法了。現在,除了關注 LDL-C 的「總量」,我們更應該留意血液中 L5 佔所有 LDL 的「百分比」,即 L5%。

陳珠璜教授也將這項 L5 檢測觀念,從世界知名的德州心臟中心帶回台灣,並創辦了美商德州博藝社科技(HEART)。HEART 在台灣研發出嶄新科技,並在美國、歐盟、英國、加拿大、台灣取得專利許可,日本也正在申請中,希望能讓更多台灣民眾受惠於這項更精準的檢測服務。

一般來說,如果您的 L5% 數值小於 2%,通常代表心血管風險較低。但若 L5% 大於 5%,您就屬於高風險族群,建議進一步進行影像學檢查。特別是當 L5% 大於 8% 時,務必提高警覺,這可能預示著心血管疾病即將發作,或已在悄悄進展中。

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對於已有心肌梗塞或中風病史的患者,定期監測 L5% 更是評估疾病復發風險的重要指標。此外,糖尿病、高血壓、高血脂、代謝症候群,以及長期吸菸者,L5% 檢測也能提供額外且有價值的風險評估參考。

隨著醫療科技逐步邁向「精準醫療」的時代,無論是癌症還是心血管疾病的防治,都不再只是單純依賴傳統的身高、體重等指標,而是進一步透過更精密的生物標記,例如特定的蛋白質或代謝物,來更準確地捕捉疾病發生前的徵兆。

您是否曾檢測過 L5% 數值,或是對這項新興的健康指標感到好奇呢?

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