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最新研究發現,握力與死亡率及多種疾病風險之間存在顯著關聯。英國生物銀行的一項前瞻性研究指出,握力每下降5公斤,相關的死亡風險和心血管疾病、呼吸系統疾病、以及癌症的發病率均會增加。研究強調,握力可能是評估健康風險的一個有效工具。
Associations of grip strength with cardiovascular, respiratory, and cancer outcomes and all cause mortality: prospective cohort study of half a million UK Biobank participants
握力與心血管、呼吸系統、癌症結果及全因死亡率的關聯性:對50萬名英國生物銀行參與者的前瞻性隊列研究
BMJ 2018; 361 doi: https://doi.org/10.1136/bmj.k1651 (Published 08 May 2018)
Cite this as: BMJ 2018;361:k1651
Carlos A Celis-Morales, research associate1,Paul Welsh, senior lecturer1,Donald M Lyall, research associate2,Lewis Steell, student1,Fanny Petermann, student1,Jana Anderson, research associate2,Stamatina Iliodromiti, clinical lecturer1,Anne Sillars, clinical fellow1,Nicholas Graham, clinical fellow2,Daniel F Mackay, reader2,Jill P Pell, professor2,Jason M R Gill, professor1,Naveed Sattar, professor1,Stuart R Gray, lecturer1
https://www.bmj.com/content/361/bmj.k1651
Abstract
Objective
To investigate the association of grip strength with disease specific incidence and mortality and whether grip strength enhances the prediction ability of an established office based risk score.
Design
Prospective population based study.
Setting
UK Biobank.
Participants
502 293 participants (54% women) aged 40-69 years.
Main outcome measures
All cause mortality as well as incidence of and mortality from cardiovascular disease, respiratory disease, chronic obstructive pulmonary disease, and cancer (all cancer, colorectal, lung, breast, and prostate).
Results
Of the participants included in analyses, 13 322 (2.7%) died over a mean of 7.1 (range 5.3-9.9) years’ follow-up. In women and men, respectively, hazard ratios per 5 kg lower grip strength were higher (all at P<0.05) for all cause mortality (1.20, 95% confidence interval 1.17 to 1.23, and 1.16, 1.15 to 1.17) and cause specific mortality from cardiovascular disease (1.19, 1.13 to 1.25, and 1.22, 1.18 to 1.26), all respiratory disease (1.31, 1.22 to 1.40, and 1.24, 1.20 to 1.28), chronic obstructive pulmonary disease (1.24, 1.05 to 1.47, and 1.19, 1.09 to 1.30), all cancer (1.17, 1.13 to 1.21, 1.10, 1.07 to 1.13), colorectal cancer (1.17, 1.04 to 1.32, and 1.18, 1.09 to 1.27), lung cancer (1.17, 1.07 to 1.27, and 1.08, 1.03 to 1.13), and breast cancer (1.24, 1.10 to 1.39) but not prostate cancer (1.05, 0.96 to 1.15). Several of these relations had higher hazard ratios in the younger age group. Muscle weakness (defined as grip strength <26 kg for men and <16 kg for women) was associated with a higher hazard for all health outcomes, except colon cancer in women and prostate cancer and lung cancer in both men and women. The addition of handgrip strength improved the prediction ability, based on C index change, of an office based risk score (age, sex, diabetes diagnosed, body mass index, systolic blood pressure, and smoking) for all cause (0.013) and cardiovascular mortality (0.012) and incidence of cardiovascular disease (0.009)
Conclusion
Higher grip strength was associated with a range of health outcomes and improved prediction of an office based risk score. Further work on the use of grip strength in risk scores or risk screening is needed to establish its potential clinical utility.
摘要
目的
探討握力與特定疾病發生率及死亡率之間的關聯,並評估握力是否能增強現有辦公室風險評分的預測能力。
設計
基於人群的前瞻性研究。
地點
英國生物銀行。
參與者
502,293名年齡在40至69歲之間的參與者(54%為女性)。
主要結果測量
全因死亡率,以及心血管疾病、呼吸系統疾病、慢性阻塞性肺疾病及癌症(包括所有癌症、結直腸癌、肺癌、乳癌及前列腺癌)的發病率及死亡率。
結果
在分析中納入的參與者中,有13,322人(2.7%)在平均7.1年(範圍5.3至9.9年)的隨訪期間死亡。每降低5公斤握力,女性與男性的全因死亡率(危險比分別為1.20,95%置信區間1.17至1.23,及1.16,1.15至1.17)及心血管疾病(1.19,1.13至1.25,及1.22,1.18至1.26)、所有呼吸系統疾病(1.31,1.22至1.40,及1.24,1.20至1.28)、慢性阻塞性肺疾病(1.24,1.05至1.47,及1.19,1.09至1.30)、所有癌症(1.17,1.13至1.21,及1.10,1.07至1.13)、結直腸癌(1.17,1.04至1.32,及1.18,1.09至1.27)、肺癌(1.17,1.07至1.27,及1.08,1.03至1.13)及乳癌(1.24,1.10至1.39)的特定原因死亡率的危險比均較高(P<0.05),但與前列腺癌無關聯(1.05,0.96至1.15)。其中一些關聯在較年輕年齡組中的危險比更高。肌肉無力(定義為男性握力<26公斤,女性<16公斤)與所有健康結果的較高風險相關,但女性結腸癌及男性和女性的前列腺癌和肺癌除外。握力的加入改善了辦公室風險評分(基於年齡、性別、糖尿病診斷、身體質量指數、收縮壓及吸菸)的預測能力,體現在全因死亡率(C指數變化為0.013)、心血管死亡率(0.012)及心血管疾病發病率(0.009)上的改善。
結論
較高的握力與多種健康結果相關,並改善了辦公室風險評分的預測能力。握力在風險評分或風險篩查中的潛在臨床應用仍需進一步研究以確立其效用。
引言
骨骼肌的主要功能是透過產生力量來控制身體的運動。骨骼肌也是體內主要的蛋白質儲存庫,並且在癌症等慢性疾病中,骨骼肌能提供對生存至關重要的糖質新生前體。除此之外,骨骼肌是體內葡萄糖處理的主要途徑,因此在糖尿病等代謝疾病中扮演重要角色。在許多疾病如癌症、呼吸道疾病、慢性腎病以及慢性感染和敗血症中,肌肉量也會減少(稱為惡病質)。鑑於這些廣泛的生理和功能角色,骨骼肌在健康中具有至關重要但經常被低估的作用。
許多研究顯示,較低的肌肉功能與較高的死亡率和罹病率有關。例如,在對114萬2千599名青少年(年齡16至19歲)進行24年的追蹤研究中,低肌肉力量與全因死亡率及心血管疾病死亡率較高有關,但與癌症死亡率無關。最近的前瞻性都市鄉村流行病學(PURE)研究(追蹤139,691名35至70歲成人四年)顯示,握力與全因死亡率、非心血管疾病及心血管疾病死亡率呈反比相關,但與呼吸道疾病及慢性阻塞性肺病無顯著相關性。此外,研究發現,在高收入國家中,握力較低與癌症發生率正相關,但在中低收入國家中並未觀察到這一結果。研究的作者總結道,儘管有些數據支持握力與死亡率之間的關聯,但仍需進一步研究來確認其與其他健康結果的關聯。
因此,已有明確證據顯示低握力與一系列較差的健康結果相關。此外,握力測量可提高基於年齡的死亡率預測(C 指數從 0.65 增加到 0.69)及基於性別的死亡率預測(C 指數從 0.54 增加到 0.63)。然而,將握力測量加入傳統的基於辦公室的風險評分(包括年齡、性別、吸菸、血壓、糖尿病病史和體重指數)是否能改善風險預測仍不清楚。這樣的分析將有助於我們確定握力測量在血液檢測不易取得的情況下(例如社區/鄉村地區或中低收入國家)是否具有臨床實用性。
2010年發表的一項包含53,476名參與者的統合分析顯示,握力與較低的全因死亡率相關;在平均年齡60歲以下的研究中,這種關聯性似乎較弱。該分析的相對小樣本數限制了對不同年齡層關聯性變化的全面探討。特羅姆瑟研究(6,850名參與者,年齡50至80歲)發現握力低與死亡率之間存在關聯,但未觀察到與年齡的交互作用;同樣地,該研究因參與者人數較少而受限。英國生物銀行隊列的龐大樣本提供了一個機會,可強而有力地確定握力與健康結果之間的關聯是否隨年齡而異。
因此,本研究的目的是探討握力與全因死亡率及疾病特異性發病率和死亡率之間的關聯,這些關聯如何隨年齡變化,以及握力的加入是否能提高傳統基於辦公室的風險評分的預測能力。此研究依托於英國生物銀行這一龐大的普通人群隊列。
方法
在 2007 年 4 月至 2010 年 12 月期間,英國生物銀行從一般人群中招募了 502,628 名年齡介於 40 至 69 歲的參與者(回應率為 5.5%,邀請信寄出約 900 萬封)。參與者前往位於英格蘭、威爾斯和蘇格蘭的 22 個評估中心之一,完成觸控螢幕問卷、進行身體測量,並提供生物樣本。本研究中報告的結果包括心血管疾病、所有呼吸道疾病、慢性阻塞性肺病、所有癌症、乳癌、前列腺癌、大腸癌和肺癌的發病率及死亡率,以及全因死亡率,暴露變數為握力(按年齡和性別分組的四分位數以及握力增加 5 公斤)。我們將社會人口學因素(年齡、性別、種族和基於地區的社會經濟狀況)、招募月份、吸菸狀況、身高、體重指數、自我報告的身體活動量、靜態時間、飲食攝取量,以及基線時的糖尿病、高血壓、慢性阻塞性肺病、抑鬱症、癌症和長期疾病等列為潛在的混淆變數(未排除有這些疾病的參與者)。
程序
死亡日期、住院日期及住院原因的識別方式如前述文獻所描述。我們將心血管疾病事件定義為 ICD-10(國際疾病分類第 10 版)代碼 I60、I61、I63、I64、I21、I21.4 和 I21.9 對應的住院或死亡。我們將呼吸道疾病定義為 ICD-10 代碼 J09-J98 和 I26-I27,慢性阻塞性肺病則定義為 ICD-10 代碼 J44。我們將所有癌症定義為在癌症登記處、死亡證或住院記錄上出現的 ICD-10 代碼 C0.0-C9.9、D3.7-9 或 D4.0-8。特定癌症的定義則是使用癌症登記處、死亡證或住院記錄中的以下 ICD-10 代碼:乳癌(C50)、前列腺癌(C61)、肺癌(C34)以及大腸癌(C18、C19 和 C20)。
握力測量方式如前述文獻所描述,分析時取左右手握力值的平均值,並以絕對單位(公斤)表示。身體活動量基於國際身體活動量問卷短版的自我報告,總身體活動量以代謝當量(MET-min/週)計算,為步行及中度和劇烈活動的總和。我們將靜態行為的總時間由自我報告的駕駛、使用電腦及看電視的時間加總而得。
飲食資料是通過 Oxford WebQ(一種專為大規模人群研究設計的網路 24 小時回顧問卷)收集。我們依據住址郵遞區號使用 Townsend 指數來推導基於地區的社會經濟地位。我們根據出生日期和基線評估日期計算年齡。吸菸狀況分為從未吸菸、過去吸菸和目前吸菸三類。醫療史(醫生診斷的抑鬱症、中風、心絞痛、心臟病、高血壓、癌症、糖尿病、高血壓、慢性阻塞性肺病或長期疾病)來自參與者在基線評估問卷中的自我填寫。受過訓練的護士在初次評估中心訪問期間測量身高和體重,體重指數則以體重/身高平方計算,並根據世界衛生組織的標準將其分類為體重過輕(<18.5)、正常體重(18.5 至 <25)、過重(25 至 <30)、肥胖(30 至 <35)、肥胖二級(35 至 <40)和肥胖三級(≥40)。受過訓練的護士使用生物電阻測量體組成(體脂肪和去脂肪量)。這些測量的更多細節可參見英國生物銀行的線上協議。
統計分析
我們使用多變量三次迴歸樣條圖視覺化探索握力與健康結果之間的非線性關聯。由於未發現偏離線性的證據,我們隨後使用 Cox 比例風險模型來探討握力與特定原因的發病率及隨訪期間的死亡率之間的關聯。我們將結果以風險比(HR)及 95% 信賴區間(CI)報告。心血管疾病、呼吸道疾病和癌症的發病率及死亡率模型分別排除了基線時有心血管疾病(心肌梗塞、心絞痛或中風)、呼吸道疾病和慢性阻塞性肺病或癌症史的參與者。
首先,我們將握力視為連續變數,分別計算男女每減少 5 公斤握力的風險比。為了與文獻中的其他報告進行比較,我們還計算了按年齡和性別分組的握力四分位數的風險比(補充表 A),以握力最高的四分位數參與者作為參照組。我們還使用國家衛生研究院肌少症計畫建議的性別特定臨床相關肌肉無力的臨界點進行分析(補充表 B)。我們通過在模型中加入握力(公斤)和性別的交互作用項來檢查性別間的潛在交互作用;雖然未發現握力對健康結果的影響在性別間有顯著交互作用,但由於女性與男性的握力水平差異顯著,我們還是進行了分層分析(補充表 C)。
在 Cox 比例風險分析中,我們運行了四個包含逐步增加共變數的模型:模型 0(最小調整)包含社會人口學共變數(年齡、性別、種族、Townsend 指數和招募月份);模型 1 在模型 0 的基礎上調整了身高;模型 2 在模型 1 的基礎上進一步調整了現有疾病(高血壓、糖尿病、抑鬱症和長期疾病,以及當這些疾病不是結果時的心血管疾病、呼吸道疾病和癌症);模型 3(完全調整)在模型 2 的基礎上進一步調整了生活方式因素(吸菸狀況、體重指數分類、總身體活動量、總靜態時間,以及酒精、水果和蔬菜、油性魚類、紅肉和加工肉類的飲食攝取量)。為了最大限度地減少逆向因果關係對研究結果的潛在影響,我們進行了一項基準分析,排除了模型 4(基準分析)中招募後兩年內發生的事件。此基準分析與模型 3 的調整方式相同。
我們隨後通過進行雙向交互作用分析並在模型中加入握力*年齡交互作用項來探討這些關聯是否因年齡而異。接著,我們按年齡分類(≤55 歲、56-65 歲和 >65 歲)重複進行 Cox 比例風險分析(模型 3 和 4)。
為了評估握力的預測能力,我們計算了 Harrell 的 C 指數(該指數估計觀察到的結果與預測反應之間的一致性概率),該模型包含基於辦公室的風險因素,如年齡、性別、糖尿病診斷、體重指數(每增加 5 單位)、收縮壓(每增加 10 毫米汞柱)和吸菸情況,然後我們比較在此模型中加入握力(每增加 5 公斤)後,對全因死亡率及心血管疾病的發病率和死亡率的預測能力。為了驗證握力的預測能力,我們使用隨機抽樣將隊列按年齡(<60 歲和 ≥60 歲)和性別分層分為兩個子集,以確保男性和老年人的比例在兩個子集中相似。對於衍生組,我們使用性別調整模型,然後在驗證組中估計 C 指數和 95% 信賴區間。此外,我們比較了握力增加 1 標準差與其他已知可修改風險因素(收縮壓和總身體活動量)增加 1 標準差對全因死亡率及心血管疾病發病率和死亡率的危害程度。
我們使用 Schoenfeld 殘差進行檢驗,以檢查比例風險假設。我們使用 Stata 14 統計軟體進行所有分析。
病患參與
在設置研究問題或結果衡量標準時沒有病患參與,也沒有參與研究設計或實施計劃的制定。我們未要求病患對結果的解釋或撰寫提供建議,也沒有計劃將研究結果傳達給研究參與者或相關病患群體。
結果
在英國生物銀行招募的 502,628 名參與者中,有 502,293 人(99%)提供了握力數據。全因及特定原因死亡的平均隨訪時間為 7.1 年(範圍 5.3-9.9 年),特定原因發病的平均隨訪時間為 6.1 年(範圍 4.4-9.0 年)。在隨訪期間,502,293 名參與者中,28,059 人(5.6%)發展為心血管疾病,10,542 人(2.1%)罹患呼吸道疾病,27,704 人(5.5%)罹患癌症。此外,13,322 人(2.7%)死亡,其中 3,033 人(0.6%)死於心血管疾病,2,062 人(0.4%)死於呼吸道疾病,5,738 人(1.1%)死於癌症。
表 1 概述了參與者按握力四分位數分組的主要特徵。總體而言,握力最低四分位組(Q1)的參與者來自經濟較貧困的五分之一人群,並且當前吸菸、肥胖及共病(包括癌症、糖尿病、心血管疾病、長期疾病、抑鬱症和高血壓)的盛行率較握力最高組(Q4)更高。他們的身高較低,但體重指數、腰圍和體脂百分比較高;酒精、水果和蔬菜的攝取量較低;身體活動量較低而看電視時間較長。年齡特定四分位數的主要特徵,按性別分層顯示在補充表 D 和 E 中。
表 1 年齡及性別特定握力四分位數的隊列特徵。數值除特別註明外,均為百分比(人數)。如圖 1 所示,在男性和女性中,握力每減少 5 公斤與全因死亡率、心血管疾病發病率和死亡率、所有呼吸道疾病、慢性阻塞性肺病、所有癌症,以及大腸癌、肺癌和乳癌的發病率和死亡率較高相關(模型 0)。在模型 1 中調整身高後,這些關聯性仍然相似;在進一步調整後,模型 2、3 和 4 中關聯性的強度略有減弱(補充表 F-K)。在模型 4 中,這些關聯性在男性和女性中對所有特定原因的死亡率(圖 1)和發病率結果(圖 2)仍具有顯著性。模型 4 中觀察到的每減少 5 公斤握力的死亡風險如下:所有呼吸道疾病(女性為 1.31,男性為 1.24)、慢性阻塞性肺病(1.24 和 1.19)、心血管疾病(1.19 和 1.24)、全因死亡率(1.20 和 1.16),其次是乳癌(1.24)、大腸癌(1.17 和 1.18)、肺癌(1.17 和 1.08)及所有癌症死亡率(1.17 和 1.10)。當我們使用年齡特定四分位數將握力視為序數變數時,發現男性和女性的所有發病率和死亡率結果與此前相似,握力與前列腺癌死亡率無顯著關聯,但與前列腺癌發病率相關(補充表 H-K)。
圖 1每減少 5 公斤握力對全因及特定原因死亡率的風險,按性別分層。數據以握力每減少 5 公斤後的調整後風險比及 95% 信賴區間表示。分析已調整年齡、貧困指數、種族、招募月份、共病(抑鬱症、糖尿病、高血壓、長期疾病、呼吸道疾病、癌症及心血管疾病)、身高、體重指數分類、吸菸狀況、身體活動量、靜態行為及飲食攝取(酒精、水果和蔬菜、油性魚類、紅肉和加工肉類),並排除了招募後前兩年內的事件(模型 4)。COPD=慢性阻塞性肺病。
圖 2每減少 5 公斤握力對特定原因發病率的風險,按性別分層。數據以握力每減少 5 公斤後的調整後風險比及 95% 信賴區間表示。分析已調整年齡、貧困指數、種族、招募月份、共病(抑鬱症、糖尿病、高血壓、長期疾病、呼吸道疾病、癌症及心血管疾病)、身高、體重指數分類、吸菸狀況、身體活動量、靜態行為及飲食攝取(酒精、水果和蔬菜、油性魚類、紅肉和加工肉類),並排除了招募後前兩年內的事件(模型 4)。
我們觀察到女性在全因死亡率、所有癌症死亡率、心血管疾病發病率、慢性阻塞性肺病發病率、所有癌症發病率和肺癌發病率方面,握力與年齡之間存在交互作用;在男性中,全因死亡率、心血管疾病死亡率、所有呼吸道疾病死亡率、慢性阻塞性肺病死亡率、所有癌症死亡率、肺癌死亡率、心血管疾病發病率、慢性阻塞性肺病發病率、所有癌症發病率、肺癌發病率和前列腺癌發病率也有類似的交互作用(補充表 L 和 M,模型 3)。年齡較小的組別中,風險比更高。這些交互作用在排除前兩年事件的基準分析中依然存在(補充表 N 和 O,模型 4)。
如圖 3 和圖 4 以及補充表 P 和 Q 所示,肌肉無力(定義為男性握力 ≤26.0 公斤,女性握力 ≤16.0 公斤)與所有健康結果的風險增加相關,除了女性的大腸癌發病率和死亡率、男女的肺癌發病率和死亡率、以及男性的前列腺癌發病率外。我們使用一個先前建立的基於辦公室(非實驗室)的風險評分系統,該系統包括年齡、性別、吸菸、血壓、糖尿病和體重指數,研究當將握力加入評分系統後,其預測能力是否有所提升。我們的結果顯示,傳統的基於辦公室的評分系統在預測全因死亡率及心血管疾病發病率和死亡率方面具有良好的預測能力(表 2)。與僅使用基於辦公室的評分系統相比,加入握力顯著提高了預測能力(相較於傳統風險評分,Harrell 的 C 統計量變化為全因死亡率 0.013,心血管疾病死亡率 0.012,心血管疾病發病率 0.009)(表 2)。這兩種風險評分系統在衍生組和驗證組中表現良好(表 2)。
圖 3按 FNIH 肌少症肌肉無力臨界值分組的男性和女性全因及特定原因死亡率風險。數據以 FNIH 肌少症臨界值(參考組:男性握力 ≥26.0 公斤,女性握力 ≥16.0 公斤)調整後的風險比及 95% 信賴區間表示。分析已調整年齡、貧困指數、種族、招募月份、共病(抑鬱症、糖尿病、高血壓、長期疾病、呼吸道疾病、癌症及心血管疾病)、身高、體重指數分類、吸菸狀況、身體活動量、靜態行為及飲食攝取(酒精、水果和蔬菜、油性魚類、紅肉和加工肉類),並排除了招募後前兩年內的事件(模型 4)。COPD=慢性阻塞性肺病。
圖 4按 FNIH 肌少症肌肉無力臨界值分組的男性和女性特定原因發病率風險。數據以 FNIH 肌少症臨界值(參考組:男性握力 ≥26.0 公斤,女性握力 ≥16.0 公斤)調整後的風險比及 95% 信賴區間表示。分析已調整年齡、貧困指數、種族、招募月份、共病(抑鬱症、糖尿病、高血壓、長期疾病、呼吸道疾病、癌症及心血管疾病)、身高、體重指數分類、吸菸狀況、身體活動量、靜態行為及飲食攝取(酒精、水果和蔬菜、油性魚類、紅肉和加工肉類),並排除了招募後前兩年內的事件(模型 4)。
表 2 加入握力測量後相較於僅使用傳統辦公室風險因素模型的全因死亡率及心血管疾病結果風險辨別能力提升情況。鑑於握力與全因死亡率、心血管疾病死亡率以及心血管疾病發病率之間的預測能力顯著提高,我們進行了事後比較,將握力的相關風險與收縮壓(一個強大的可修改早逝風險因素)和總身體活動量進行比較(補充表 R)。經過調整後,握力在全因死亡率和心血管疾病死亡率方面的關聯性最強(每減少 1 個標準差的握力,風險比分別為 1.48 和 1.57),相比之下,收縮壓的風險比為 1.03 和 1.26,而總身體活動量的風險比為 1.06 和 1.07。然而,在心血管疾病發病率方面,握力和收縮壓的 1 個標準差變化所帶來的風險相似(風險比分別為 1.29 和 1.30)。我們發現總身體活動量與心血管疾病發病率之間沒有關聯(補充表 R)。
討論
本研究的主要發現是較低的握力與多種不良健康結果之間存在強烈的關聯性。這些關聯在性別之間是一致的,並且在調整了貧困程度、種族及其他多項健康、生活方式和飲食因素後依然穩固。我們觀察到,對於一些不良健康結果,握力較低與較年輕年齡組別的風險關聯性稍強。此外,我們的研究結果顯示,將握力加入現有的辦公室風險評分模型中,可以提高全因死亡率及心血管疾病發病率和死亡率的預測能力。這些發現可能具有重要的公共衛生意涵,因為與其他身體測量指標(如心肺適能和身體活動量)相比,握力測量在臨床實踐中更容易執行、成本低廉且高度可重複【27】。我們發現,握力與全因死亡率及心血管疾病死亡率的關聯性比收縮壓或總身體活動量更強,且握力與心血管疾病發病率的關聯性與收縮壓相似,並且比總身體活動量更強。因此,握力測量可能是一種有用的方法,用於識別肌肉無力且有較高罹患多種疾病風險的人群,這些人可能受益於進一步的血管及非血管結果的健康評估。
與其他研究的比較
握力與死亡率之間的反向關聯與先前的研究結果一致【5-13】。在我們完全調整的模型中,握力每減少 5 公斤與男性和女性的全因死亡率分別有 1.16 和 1.20 的風險比,這與 PURE 研究中 139,691 名參與者的觀察結果一致,該研究報告握力每減少 5 公斤,經調整後的全因死亡率風險比為 1.16【7】。此外,我們的全因死亡率結果也與 Cooper 等人的統合分析結果相似,該研究顯示握力每減少 5 公斤,經性別、身高和體重指數調整後,全因死亡率的風險比為 1.16【6】。在我們的研究中,握力與心血管疾病死亡率之間的反向關聯與先前報告的結果相似。例如,在 PURE 研究中,握力每減少 5 公斤,經調整後的心血管疾病死亡率風險比為 1.17【7】。在我們的研究中,經完全調整後,握力每減少 5 公斤,男性和女性的心血管疾病死亡率風險比分別為 1.22 和 1.19。
然而,我們關於握力與癌症之間關聯性的數據與先前的研究有所不同,並且重要的是,我們為特定癌症類型提供了新的結果。在 Strand 等人最近的報告中,握力每減少 1 個標準差,經調整後,癌症死亡率的風險比為 1.05【5】。這與我們的發現相似,即在完全調整的模型中,握力每減少 5 公斤(約相當於 0.5 個標準差),男性和女性的風險比分別為 1.10 和 1.17。然而,在 PURE 研究中,握力每減少 5 公斤,經調整後,握力與所有癌症結果的風險比在高收入國家為 0.95,而在中低收入國家則無關聯性【7】。這些差異性結果的原因尚不清楚,但正如 Leong 及其同事指出的,這值得進一步調查和對不同癌症亞型的檢驗【7】。我們在此領域的有限證據上進一步延伸,顯示握力與大腸癌(男性和女性的風險比分別為 1.18 和 1.17)、肺癌(1.08 和 1.17)及女性乳癌(1.24)的死亡率呈反向關聯。儘管我們未發現握力與前列腺癌死亡率之間的關聯,但握力與前列腺癌發病率之間存在正相關。這一現象的原因尚不明確,但可能反映出握力較強的人對健康更有意識,更願意就醫,因此在發病率上有關聯,但在死亡率上則無。這是否屬實尚需進一步確定。儘管某些風險比顯著,但特別是對於癌症來說,這些風險比相對較小,這些結果是否具有臨床意義,以及是否並非逆向因果關係所致(見下文進一步討論),仍有待確認。
臨床潛力
握力與健康結果之間的關聯已被廣泛研究,但在健康篩查環境中測量握力是否具有臨床效用尚不明確。先前的研究已顯示,握力測量可在年齡或性別的基礎上提高全因死亡率的風險預測【13,14】。然而,這些研究均未能探討將握力測量加入現有的基於辦公室的風險評分系統(包括年齡、性別、糖尿病診斷、體重指數、收縮壓和吸菸)後,是否能提高全因或心血管疾病死亡率的預測,對於這些風險,有多種干預措施可用。我們的數據顯示,握力測量可提高此模型的預測能力。握力測量的加入帶來的預測能力提升幅度(C 指數變化=0.013)與將高密度脂蛋白膽固醇和 N 端前 B 型利鈉肽(C 指數變化分別為 0.007 和 0.020,針對冠心病、卒中和心衰的合併結果)加入傳統風險因素評分時相似【28】。因此,我們的研究結果表明,在血液檢測無法進行的篩查環境(例如社區或中低收入國家)中,握力測量在現有風險預測評分系統上可能具有額外的臨床效用,因為握力測量易於客觀測量,且在臨床實踐中高度可重複【27】。
此外,我們顯示,使用先前確定的臨界值【24】,肌肉無力與所研究的大多數健康結果的風險增加相關,僅有少數例外,包括女性的大腸癌、男女的肺癌和男性的前列腺癌。這些數據補充了前述 C 指數變化的結果,並支持使用這些握力門檻來標示肌肉無力,從而識別高風險人群。
握力與健康結果之間的關聯是否在各年齡組別中一致,鮮有研究探討。一項包含 53,476 名參與者、來自 14 項研究的統合分析顯示,握力與死亡率之間的關聯在 60 歲以下人群中似乎較弱,而在較年長的參與者中則較強,但由於研究數量較少,無法正式測試與年齡的交互作用【6】。另一項針對 6,850 名參與者的研究未發現握力與死亡率之間的年齡交互作用,這可能是由於參與者數量較少所致。我們對超過 50 萬名參與者的分析為我們提供了足夠的力量,能夠穩健地確定握力與年齡之間對健康結果的交互作用,結果顯示握力與健康結果之間的關聯在英國生物銀行的各年齡範圍內均顯著,但這些關聯在年輕組別中稍強,並非較弱。這可能表明隨著年齡的增長,除握力外,影響健康的其他因素變得更加重要。然而,我們無法確定這些年齡差異背後的原因,未來的研究應進一步探討這一現象。
握力與腿部肌肉力量高度相關,是整個年齡範圍內整體肢體肌肉力量的有效指標【29】。有研究表明,握力是營養狀況的標誌【30】,而赫特福德郡隊列研究的分析顯示,較健康的「審慎飲食」模式及蛋白質、抗氧化營養素、維生素 D 和脂肪魚的攝取與握力相關【31】。先前的研究也顯示,身體活動量較大且靜態時間較少的人握力較強【32-35】。因此,生活方式因素顯然在握力的維持中起著重要作用。種族、年齡、性別、身高和社會經濟地位也與握力相關【31,36-38】,握力有強烈的遺傳成分,其遺傳率為 52%【39】。由於握力受如此多因素的影響,無法確定握力與健康結果之間關聯的機制,但這些機制可能是多方面的,值得進一步研究。
研究限制
英國生物銀行在多方面並不完全代表英國一般人口。雖然在年齡、性別、種族和社會經濟地位方面相對具有代表性,但在生活方式方面則僅部分代表。因此,在將統計數據推廣到一般人群時需要謹慎,但關聯性的強度估計仍具有普遍性。參與者更有可能年齡較大、為女性且居住在社會經濟地位較高的地區;較少出現肥胖、吸菸或每日飲酒的情況,且自我報告的健康問題較少。全因死亡率和癌症發病率也較低【16,40】。本研究具有足夠的統計力量進行按年齡分組的亞組分析,這克服了先前研究中的一些局限性。在任何觀察性研究中都可能存在逆向因果關係;儘管在對招募兩年後發生事件的基準分析中,我們的結果與之前類似,但我們不能排除逆向因果關係的可能性。同樣地,剩餘混雜因素始終可能存在,所觀察到的關聯未必意味著因果關係。然而,考慮到我們主要關注的是預測及識別高風險人群,而非強烈的因果推論,逆向因果關係並非主要限制。
結論
本研究顯示,握力與全因死亡率、心血管疾病、呼吸道疾病、慢性阻塞性肺病、所有癌症及特定癌症亞型(包括大腸癌、肺癌和乳癌)的發病率和死亡率之間有強烈的反向關聯,且在較年輕年齡組中這些關聯稍強。我們的結果顯示,將握力測量加入現有的基於辦公室的風險評分模型中,能提高對全因死亡率及心血管疾病發病率和死亡率的預測能力,而肌肉無力(基於先前定義的握力臨界值)與較差的健康結果相關。這表明,握力測量的加入可能有助於在社區/鄉村地區及無法進行生化檢測(如總膽固醇測量)的發展中國家中進行心血管疾病風險篩查。進一步的研究需明確如何以此方式使用握力測量,尤其是在非英國的人群中。