Effect of Early Life Famine Exposure on the Risk of Metabolic Dysfunction-Associated Steatotic Liver Disease (MASLD) in Old Age—A Cross-Sectional Study Based on Directed Acyclic Graph Model
Background: Early life famine exposure leads to metabolic syndrome and fatty liver disease, but the effect on the risk of newly defined metabolic dysfunction-associated fatty liver disease (MASLD) is unclear. The aim of this study was to analyze the impact of early life famine exposure to MASLD risk by causally oriented acyclic graph (DAG). Methods: The data of 15,791 subjects with abdominal ultrasound examination in a physical examination center in Chongqing were analyzed. Participants were divided into (born between January 1, 1953 and December 31, 1955), late childhood exposure group (born between January 1, 1956 and December 31, 1958), infant exposure group, fetal exposure group (born between January 1, 1959 and December 31, 1961) and non-exposure group (born between January 1, 1962 and December 31, 1964). The unbiased adjustment set was obtained by the DAG model. The results were adjusted using binary logistic and linear regression models. Results: The prevalence of MASLD in this population was 38.1%. However, men and women have opposite risks of MASLD in people exposed to famine. Compared with the non-exposure group, the risk of MASLD was lower in the male fetal famine exposure group (OR = 0.688, 95%CI: [0.608 to 0.779], P = 0.000) and the infant famine exposure group (OR = 0.673, 95% CI: 0.593 to 0.764, P = 0.000) and late childhood exposure group (OR = 0.628, 95% CI: [0.537 to 0.735], P = 0.000). The risk of MASLD in the late childhood exposure group of female was about 1.2 times higher than that in the non-exposure group (OR = 1.236, 95% CI: [1.089 to 1.404], P = 0.001). Men who experienced famine early in life had lower cardiometabolic risk factors for BMI, triglycerides, and high-density lipoprotein, while women who experienced famine had higher fasting blood glucose. Conclusions: Early exposure to famine may reduce the risk of MASLD in old age in men, but the experience of famine in late childhood may increase the risk of MASLD in old age in women, and the difference in risk between genders may be due to the different effects of famine experience on cardiometabolic risk factors indicators in men and women. The differences between this study and previous studies may be due to the differences in the degree of disaster damage between regions and the different age stages of the study subjects, and further longitudinal studies are needed to explore the trend of MASLD.
Fatty Liver
动物性实验已经证明了早期营养不良会损害小鼠成年后肝脏过氧化物酶体和线粒体功能导致肝脏代谢功能障碍
我国在1959年至1961年经历了最为严重的三年大饥荒,有研究估计该时期造成了3000万人的超额死亡
而考虑到已有研究发现饥荒的生命早期暴露会对成年身高、体重和肥胖等方面造成影响
因此,本研究基于因果有向无环图(DAG)
数据来源于重庆市某医院的健康体检中心,包含2022年1月1日至2023年7月31日期间进行了腹部超声检测的出生于1953年至1964年的体检对象。排除了非川渝地区和无法判定MASLD的体检对象(筛选方法如
研究对象按出生年份分组:将出生日期在1953年1月1日至1955年12月31日之间的研究对象定义为童年晚期暴露组;1956年1月1日至1958年12月31日之间出生的研究对象定义为幼儿暴露组1959年1月1日至1961年12月31日之间出生的研究对象定义为胎期暴露组;1962年1月1日至1964年12月31日之间出生的研究对象定义为非暴露组。
通过检查前的调查问卷收集体检对象的基线信息,包括性别、糖尿病史、当前吸烟状况、饮酒状况、饮食咸度偏好、每周运动频率和教育水平。由体检中心训练有素的医护人员测量体重、身高、腰围、舒张压和收缩压。体重指数(BMI)根据体检时测量的体重和身高计算。
体检对象在禁食一夜后采集静脉血样,测定静脉血糖、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白(HDL)、糖化血红蛋白(HbA1c),采用日立7600全自动生化分析仪进行测定。腹部超声检查(含肝脏检查)由健康管理中心的专业超声检查医生在EPIQ Elite W超声系统(中国飞利浦)上进行,根据《肝病超声诊断指南》
根据2024年国际上的新共识
在描述统计中,分别对分类变量和连续型变量使用卡方检验和F检验比较组间的差异。
我们在R中从dagitty包
对于饥荒生命早期暴露的研究,饥荒期间的家庭条件可能会导致出生个体的生存偏倚和暴露程度的差异。然而,出生时的家庭条件通常是不可观察的变量,因此本研究使用代理变量进行调整
通过随机森林方法对调整协变量中的缺失值进行多重插补。使用多元logistic 回归对MASLD风险的OR值进行调整。CMRF相关指标的组间差异比较采用线性回归进行调整。按性别亚组进行分层分析以调查相互作用。
敏感性分析排除了在过渡阶段出生的研究对象。纳入的研究对象为非暴露组:1962年10月1日至1964年9月30日出生;胎儿期暴露组:1959年10月1日至1961年9月30日出生;幼儿期暴露组:1956年10月1日至1958年9月30日期间;童年晚期暴露组:出生于1953年10月1日至1955年9月30日之间。
所有分析均使用R 4.2.3进行,统计学显着性设置为P < 0.05。
指标 |
非暴露 |
胎儿期暴露 |
幼儿期暴露 |
童年晚期暴露 |
F/Χ² |
P |
人数 |
7328 |
2289 |
3203 |
2971 |
||
性别 |
45.52 |
0.000 |
||||
男性 |
3865 (52.7) |
1073 (46.9) |
1499 (46.8) |
1453 (48.9) |
||
女性 |
3463 (47.3) |
1216 (53.1) |
1704 (53.2) |
1518 (51.1) |
||
年龄(岁) |
59.15 ± 0.87 |
62.34 ± 0.95 |
65.3 ± 0.95 |
68.23 ± 0.95 |
81835.70 |
0.000 |
身高(cm) |
161.85 ± 7.89 |
160.1 ± 8.03 |
159.83 ± 8.04 |
159.75 ± 8.02 |
79.41 |
0.000 |
体重(kg) |
63.92 ± 10.34 |
61.78 ± 9.96 |
61.4 ± 10.17 |
61.63 ± 9.81 |
68.55 |
0.000 |
BMI (kg/m2) |
24.32 ± 2.95 |
24.03 ± 2.93 |
23.97 ± 3.1 |
24.08 ± 2.95 |
13.35 |
0.000 |
BMI等级 |
30.25 |
0.000 |
||||
<18.5 |
93 (1.5) |
38 (2.1) |
70 (2.9) |
53 (2.4) |
||
18.5 ≤ BMI < 24 |
2875 (47.2) |
874 (49.2) |
1242 (51.1) |
1077 (48) |
||
≥24 |
3118 (51.2) |
863 (48.6) |
1120 (46.1) |
1115 (49.7) |
||
腰围(cm) |
83.17 ± 9.24 |
82.1 ± 9.08 |
82.17 ± 9.14 |
82.78 ± 8.86 |
12.82 |
0.000 |
是否吸烟 |
99.82 |
0.000 |
||||
否 |
5396 (76.3) |
1784 (81.1) |
2534 (82.3) |
2380 (84) |
||
是 |
1680 (23.7) |
416 (18.9) |
544 (17.7) |
453 (16) |
||
是否饮酒 |
106.31 |
0.000 |
||||
否 |
4974 (70.3) |
1667 (75.8) |
2389 (77.6) |
2226 (78.6) |
||
是 |
2102 (29.7) |
533 (24.2) |
688 (22.4) |
607 (21.4) |
||
饮食咸淡偏好 |
12.58 |
0.050 |
||||
偏淡 |
397 (5.6) |
108 (4.9) |
158 (5.2) |
132 (4.7) |
||
无偏好 |
6314 (89.7) |
1983 (90.7) |
2792 (91.2) |
2581 (91.6) |
||
偏咸 |
326 (4.6) |
95 (4.3) |
111 (3.6) |
104 (3.7) |
||
每周运动频率 |
55.79 |
0.000 |
||||
几乎不运动 |
2929 (41.7) |
947 (43.4) |
1344 (44) |
1249 (44.4) |
||
1~2天 |
2175 (30.9) |
602 (27.6) |
792 (26) |
686 (24.4) |
||
≥3天 |
1925 (27.4) |
633 (29) |
916 (30) |
876 (31.2) |
续表
教育水平 |
313.16 |
0.000 |
||||
初中及以下 |
1453 (25.4) |
367 (20.5) |
788 (31.4) |
997 (42.6) |
||
高中及以上 |
4262 (74.6) |
1420 (79.5) |
1723 (68.6) |
1344 (57.4) |
||
收缩压(mmHg) |
129.47 ± 17.5 |
132.07 ± 17.8 |
133.84 ± 18.03 |
135.95 ± 17.33 |
110.66 |
0.000 |
舒张压(mmHg) |
77.02 ± 11.13 |
76.38 ± 10.89 |
76.38 ± 11.04 |
75.85 ± 10.66 |
8.84 |
0.000 |
空腹血糖(mmol/L) |
5.77 ± 1.67 |
5.85 ± 1.64 |
5.83 ± 1.6 |
5.93 ± 1.63 |
6.63 |
0.000 |
TG (mmol/L) |
1.81 ± 1.56 |
1.66 ± 1.15 |
1.68 ± 1.46 |
1.65 ± 1.39 |
12.64 |
0.000 |
HDL (mmol/L) |
1.41 ± 0.33 |
1.45 ± 0.32 |
1.46 ± 0.34 |
1.46 ± 0.33 |
25.47 |
0.000 |
HbA1c (%) |
6.18 ± 1.12 |
6.27 ± 1.17 |
6.23 ± 1.05 |
6.36 ± 1.18 |
4420 |
4.96 |
脂肪肝 |
36.75 |
0.000 |
||||
无异常 |
3368 (46) |
1091 (47.7) |
1659 (51.8) |
1479 (49.8) |
||
肝实质回声密集 |
1000 (13.6) |
317 (13.8) |
412 (12.9) |
401 (13.5) |
||
脂肪肝 |
2960 (40.4) |
881 (38.5) |
1132 (35.3) |
1091 (36.7) |
||
MASLD |
26.79 |
0.000 |
||||
否 |
4396 (60) |
1415 (61.8) |
2079 (64.9) |
1886 (63.5) |
||
是 |
2932 (40) |
874 (38.2) |
1124 (35.1) |
1085 (36.5) |
注:连续型变量以“均值 ± 标准”差表示,分类变量以“数量(百分比)”表示,分别用F检验与卡方检验计算P值。
由
胎儿、幼儿和童年晚期暴露组的腰围、身高、体重和BMI均低于非暴露组。在性别亚组分析中,虽然大部分的组间差异的显著性与总体类似,但我们发现男性亚组中的空腹血糖(P = 0.418)和HbA1c (P = 0.064)组间差异不显著;女性亚组中的HDL (P = 0.098)、甘油三脂(TG) (P = 0.996)和BMI等级(P = 0.065)的组间的差异不显著。意味着饥荒暴露对个体成年后MASLD的风险影响的机制可能存在性别特异性,而饥荒暴露对女性身高和体重的影响可能不会导致肥胖程度的差异。
如
如
Figure 3. Effect of early life famine exposure on CMRF-related indicators
图3. 生命早期饥荒暴露对CMRF相关指标的影响
分组 |
MASLD组内患病比例 (%) |
模型1 |
模型2 |
||
OR (95% CI) |
P |
OR (95% CI) |
P |
||
总体 |
|||||
胎儿暴露组 |
874/2289 (38.2) |
0.926 (0.841, 1.020) |
0.118 |
0.941 (0.854, 1.037) |
0.220 |
幼儿期暴露组 |
1124/3203 (35.1) |
0.811 (0.744, 0.884)** |
0.000 |
0.842 (0.772, 0.918)** |
0.000 |
童年晚期暴露组 |
1085/2971 (36.5) |
0.863 (0.79, 0.942)** |
0.001 |
0.906 (0.829, 0.991)** |
0.032 |
非暴露组 |
2932/7328 (40.0) |
[Reference] |
[Reference] |
||
男性 |
|||||
胎儿暴露组 |
437/1073 (40.7) |
0.794 (0.692, 0.911)** |
0.001 |
0.802 (0.698, 0.921)** |
0.002 |
幼儿期暴露组 |
542/1499 (36.2) |
0.654 (0.579, 0.74)** |
0.000 |
0.688 (0.608, 0.779)** |
0.000 |
童年晚期暴露组 |
512/1453 (35.2) |
0.629 (0.555, 0.712)** |
0.000 |
0.673 (0.593, 0.764)** |
0.000 |
非暴露组 |
1793/3865 (46.4) |
[Reference] |
[Reference] |
||
女性 |
|||||
胎儿暴露组 |
437/1216 (35.9) |
1.145 (0.998, 1.313) |
0.053 |
1.146 (0.998, 1.315) |
0.053 |
幼儿期暴露组 |
582/1704 (34.2) |
1.058 (0.936, 1.197) |
0.365 |
1.063 (0.94, 1.203) |
0.327 |
童年晚期暴露组 |
573/1518 (37.7) |
1.237 (1.091, 1.403)** |
0.001 |
1.236 (1.089, 1.404)** |
0.001 |
非暴露组 |
1139/3463 (32.9) |
[Reference] |
[Reference] |
注:模型1 未调整任何变量;模型2 根据性别、教育水平、吸烟状况、饮酒和饮食咸淡偏好进行调整。
我们排除了在过渡日期阶段出生的研究对象以进行敏感性分析。敏感性分析的结果与原始结果类似。相较于非暴露组,男性的胎儿暴露组(OR = 0.840, 95% CI: [0.715, 0.987], P = 0.034)、幼儿暴露组(OR = 0.673, 95% CI: [0.582, 0.779], P = 0.000)和童年晚期暴露组(OR = 0.647, 95% CI: [0.549, 0.762], P = 0.000)的MASLD风险仍然较低,而女性仅童年晚期暴露组患MASLD的风险高于非暴露组(OR = 0.647, 95% CI: [0.549, 0.762], P = 0.000),表明我们的结果是稳健的。
在这项研究中,我们基于协变量的时间顺序,创建了一个关于饥荒暴露与MASLD之间因果关系的 DAG模型,以调整由于家庭条件差异产生的生存偏倚和混杂效应,并避免了过度调整。我们发现,本研究中男性和女性的早期饥荒经历对于MASLD风险的影响截然相反。男性对象中无论是胎儿时期暴露于饥荒还是幼儿和童年时期暴露,患MASLD的风险都比非暴露人群更低,且拥有更低的BMI和TG和更高的HDL,而女性的饥荒暴露组的空腹血糖更高,且仅在童年晚期暴露组发现更高的MASLD风险。
以往关于饥荒对脂肪肝的风险影响的研究同样存在结论不一致,2011年一项对于重庆出生人群的研究发现仅1961年出生的个体患脂肪肝的风险更高
据我们所知,本研究是MASLD的定义发布后首个关于生命早期饥荒暴露对MASLD患病风险影响的研究。其次,我们构建了饥荒暴露与MASLD之间关系的因果 DAG 模型,以避免因调整身高、体重或BMI而造成的过度调整,计算出暴露与结局间更准确的总体效应。第三,川渝地区受饥荒影响严重,且研究对象已进入老年阶段,更容易发现饥荒暴露造成的早期营养不良对老年时期疾病风险的影响。
然而,这项研究有几个局限性。首先,本研究纳入的研究对象的教育水平比一般人群高上许多(高中以上比例高达70%以上),可能存在潜在的样本偏差,我们对学历的调整一定程度上减少了其对结果的影响。另外本研究观察到胎儿时期和幼儿时期的暴露对健康的影响与童年晚期暴露相似,因此未将其用于构建年龄平衡对照组。其次,本研究使用单中心数据,重油重辣的饮食习惯可能会影响脂肪肝、血脂、BMI等指标,需要在其它受灾严重省份的人群中进一步验证。
总之,男性在生命早期暴露于饥荒可能会降低老年时患MASLD的风险,可能与饥荒暴露造成老年时更低的BMI和TG以及更高的HDL有关。而女性在生命早期经历饥荒则会在老年时具有更高的空腹血糖值,且童年晚期(3~6)岁经历饥荒的女性会增加老年时患MASLD的风险。CMRF相关指标受生命早期饥荒暴露影响所表明的性别特异性,提示了早期营养不良对不同性别的代谢功能和MASLD的影响存在着不同的机制,这可能是导致过往研究结论不一致的原因之一,需要进一步开展前瞻性队列研究,以确定生命早期饥荒暴露与成年后MASLD风险之间的因果关系。
感谢体检中心所有的检查医生和数据管理人员对相关检测工作和数据管理工作的辛勤付出。
重庆市卫生健康委医学科研项目,项目名称:基于社会生态学模式的非肥胖MASLD预警模型的构建与应用,项目编号:2025WSJK010。
*通讯作者。