动脉顺应性和血管内皮功能是评估血管功能的重要指标^[1]。成年人相关领域的研究提示了动脉顺应性与心血管疾病的发生、发展和结局密切相关^[2]。由于高血压等心血管疾病发生发展的危险因素可追溯到儿童期^[3]，而儿童青少年人群动脉顺应性的研究相对较少。血管内皮功能损伤是动脉粥样硬化的早期阶段^[4,5]，也是心血管疾病的重要病理基础及心血管不良事件的独立预测因子^[6]，但既往报道儿童青少年血管内皮功能与肥胖相关测量指标相关性的结果不一致^[7,8]，且缺少儿童青少年动脉顺应性、血管内皮功能与肥胖相关测量指标及心血管疾病危险因素相关性的研究。为此本研究使用大样本数据，探讨7～17岁儿童青少年动脉顺应性和血管内皮功能随年龄的变化规律，及其与肥胖相关测量指标、心血管疾病危险因素的关系。

1.研究对象：来自2014年9月至2015年5月上海市闵行区儿童青少年血压流行病学调查人群。纳入标准：①7～17岁正常体重儿童青少年，每一年龄段40人，男女各20人，同时也纳入了部分肥胖研究对象；②调查问卷填写完整，体格指标、空腹血生化指标检测结果完整；③研究对象与家长均签署知情同意书。排除患有先天性心脏病、糖尿病和外周血管疾病者。本研究通过首都儿科研究所附属儿童医院伦理审查委员会批准（2012062）。

2.研究方法：

（1）问卷调查：低年级研究对象的调查问卷由家长（或监护人）填写，初、高中研究对象由其本人在家长指导下填写。问卷内容包括研究对象的人口学信息、疾病史、家族史等。

（2）体格测量及实验室检测：按照教育部《2010年全国学生体质健康调研工作手册》要求的方法和标准测量体重、身高（ht），并计算BMI（kg/m2）^[9]。采用欧姆龙电子血压计（型号：HEM-7012）测量3次、右臂坐位血压，每次间隔不少于30 s，取3次血压读数平均值。使用欧姆龙动脉硬化检测仪VP- 1000（BP-203RPE I型）测量研究对象动脉顺应性，其测量结果为臂踝脉搏波速度（baPWV）^[10]。使用Endopat 2000（Itamar Medical Ltd.,Caesara,Israel）无创内皮功能检测仪测定外周动脉血管内皮功能,自动分析仪测定结果即充血反应指数（RHI）^[11]。研究对象在检测前12 h内避免烟草暴露及饮用咖啡因类饮料。采集研究对象空腹EDTA抗凝血5 ml，由首都儿科研究所附属儿童医院检验科使用终点法测定FPG、血脂。对182例15～17岁研究对象的血浆分别采用化学发光法和酶联免疫法测定胰岛素、内皮素含量。

3.诊断标准：儿童青少年肥胖按中国肥胖工作组（WGOC）制定的标准^[12]。高血压诊断标准，采用水银血压计和电子血压计非同日3时点测量，每时点测量血压3次，各时点间隔1周，前2个时点血压均偏高者测量第三次。SBP和（或）DBP均值超过参考人群同性别同年龄组第95百分位数参考值则确诊为高血压^[13]。根据稳态模式评估法（HOMA）计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）｛HOMA-Ir＝[空腹胰岛素值（μIU/ml）×FPG值（mmol/L）]/22.5｝^[14]。

4.统计学分析：统计学分析采用Stata 11.0（StataCorp LP，College Station，TX，USA）软件。正态分布计量资料使用x±s表示，非正态计量资料使用M（QR）表示，分类变量使用百分比表示。参照李辉等^[15,16]制定的参考值，对身高（ht）、BMI标准化,分别得到z_ht、z_BMI值,即z_ht＝（ht-x）/s，z_BMI＝[（BMI/m_BMI）^l_BMI-1]/（l_BMI×s_BMI），式中均值和标准差分别为李辉等研究参考人群对应性别、年龄段的ht均值和标准差，m_BMI、s_BMI、l_BMI分别为对应年龄、性别下BMI曲线上相应的M值、变异系数和偏度系数。SBP、DBP、baPWV、RHI分别根据百分位数曲线进行正态化处理得到对应z值，如z_SBP＝（SBP-x）/s，式中均值和标准差分别为同年龄组研究对象对应测量值的均值和标准差。对偏态分布的血生化指标取对数做正态性转换。为观察动脉顺应性、血管内皮功能测量值随年龄变化规律，避免肥胖研究对象测量结果对分布产生影响，在正常体重儿童青少年人群中使用简单线性相关分析观察两者与年龄的关系，采用Box-Plot图描述baPWV、RHI随年龄的分布情况。在整体研究人群（包含正常体重和肥胖研究对象）中，使用t检验观察z_baPWV、z_RHI在性别间的差异，使用简单线性相关分析观察z_baPWV、z_RHI与体格测量指标、血生化指标的关系。P＜0.05为差异有统计学意义。

1.一般特征：有452例体重正常和94例肥胖研究对象完成动脉顺应性、内皮功能检测，其中胰岛素、内皮素检测完成182例。其中男性299例（54.76%）,高血压34例（6.23%），FPG值升高96例（17.58%）。见表 1。

表 1 研究对象特征

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2.baPWV、RHI原始值随年龄和性别的分布：正常体重者baPWV、RHI原始测量值随年龄的分布情况见图 1。7岁正常体重儿童baPWV中位水平为850.5 cm/s，在7～12岁呈下降趋势，至12岁降至最低水平（761.0 cm/s），12岁后呈逐渐上升趋势，14岁时接近7岁同等水平，17岁时达到最高值957 cm/s。简单线性相关分析显示，7～17岁baPWV与年龄整体上呈弱的正相关关系（r＝0.33，P＜0.01）；如图 2所示，RHI中位数则随年龄一直呈上升趋势，至14岁上升至1.72 ml/mmHg×100（1 mmHg＝0.133 kPa）后不再升高，中位水平维持在1.70 ml/mmHg×100，线性相关分析显示RHI与年龄整体上呈弱正相关关系（r＝0.36，P＜0.01）。

图 1 正常体重者baPWV原始值随年龄变化的分布

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注：P值为经年龄标准化的baPWV值、RHI值 图 2 正常体重者RHI原始值随年龄变化的分布

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在整体研究人群中，baPWV在性别间差异有统计学意义（P＝0.042），男性z_baPWV比女性高0.17，即平均高8 cm/s；z_RHI在性别间的差异无统计学意义（P＝0.782）（图 3）。

图 3 baPWV、RHI值的性别间差异

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3.baPWV、RHI与肥胖相关指标和心血管疾病危险因素的关系：在整体研究人群中，baPWV的中位水平为841 cm/s，RHI中位水平为1.57 ml/mmHg×100。如表 2所示，通过年龄标准化后，z_baPWV与z_BMI（r＝ 0.13，P＝0.002）、SBP（r＝0.20,P＜0.01）、DBP（r＝0.27,P＜0.01）、TG（r＝0.11，P＝0.010）、胰岛素（r＝0.21，P＝0.004）、HOMA-IR（r＝0.21，P＝0.005）呈弱正相关关系，与HDL-C呈弱负相关关系（r＝-0.09,P＝0.039），未观察到baPWV与ht、TC、LDL-C、FPG、内皮素的相关关系（P＞ 0.05）。z_RHI与z_BMI呈弱正相关关系（r＝0.10,P＝0.018），与DBP呈弱的负相关关系（r＝-0.10,P＝0.016），未观察到z_RHI与ht、SBP、TC、TG、HDL-C、LDL-C、FPG、胰岛素、HOMA-IR、内皮素的相关性（P＞0.05）。肥胖各项指标、心血管疾病危险因素与动脉顺应性、内皮功能相关性的功效值为0.57～0.99，内皮素与动脉顺应性、内皮功能相关性的功效值分别为0.91、0.90。

表 2 baPWV、RHI值与肥胖和心血管疾病危险因素指标相关性分析

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既往研究证实成人期动脉顺应性、内皮功能是反映血管功能的重要指标，动脉顺应性升高和内皮功能损伤及其对血流动力学的影响与心血管不良事件的发生密切相关^[17]，也是心血管疾病发病的重要危险因素。本研究通过线性相关分析观察到7～17岁儿童青少年baPWV和RHI测量值随年龄呈上升趋势。其中baPWV值随年龄逐渐升高，提示血管弹性有逐渐降低的趋势；而RHI值逐渐升高提示血管内皮功能处在不断发育成熟的过程。剔除生长发育因素作用后，baPWV与BMI以及心血管疾病危险因素呈现弱的正相关关系，表现为BMI、SBP、DBP、TG、胰岛素、HOMA- IR水平越高baPWV值越高，提示在儿童青少年期，baPWV所代表的动脉顺应性随肥胖程度增加、心血管疾病危险因素水平升高，已有向损伤发展的趋势，与来自成年人群的研究结果一致。除RHI与BMI有弱正相关关系外，未观察到与血糖、血脂、胰岛素抵抗等心血管疾病危险因素的相关性。反之，表现为BMI水平较高的儿童青少年其RHI所代表的内皮功能也越好，推断肥胖一定程度上有可能刺激RHI的发育。

本研究在7～17岁体重正常人群中观察到baPWV与年龄呈弱的正相关关系，提示该年龄段儿童青少年动脉顺应性逐渐降低、血管弹性减弱的趋势，与国内外一些研究结果类似。Niboshi等^[18]观察了970例9 ～17岁正常体重儿童青少年baPWV值随年龄分布的情况，同样观察到baPWV随年龄逐渐升高的规律。本研究观察baPWV随年龄的原始分布，显示在7～12岁时有小幅下降，之后升高，提示动脉弹性在12岁时可能达到最佳，随后至17岁动脉弹性呈现逐渐降低趋势。

本研究发现baPWV与心血管疾病危险因素的关系，与既往在儿童青少年人群及成年人群中观察到的趋势基本一致。黄晖明等^[19]观察了4 585例20～80岁社区自然人群BMI与baPWV的关系，发现呈正相关关系，与本研究结果一致。既往一些在成年人群研究显示baPWV与SBP、DBP呈正相关关系^[20,21]，与本研究中去除生长发育因素后baPWV与血压的关系一致。方福生等^[22]分析1 046例正常体检人群胰岛素含量与baPWV的关系，发现血胰岛素水平与baPWV呈弱的正相关关系。陈盼盼等^[21]同时观察到baPWV与TG的相关性。结合本文分析结果，提示无论在儿童青少年还是在成人期，BMI、血压、胰岛素水平和血脂与动脉顺应性均呈正相关关系。

本研究还观察到RHI通过年龄标准化和剔除生长发育因素后，与SBP、血糖、胰岛素、HOMA-IR、血脂等血生化指标无相关性，与既往研究结果相似^[23]。剔除年龄效应后RHI与BMI、DBP呈现弱的正相关，即提示BMI、DBP越高，内皮功能越好的趋势，与Radtke等^[24]观察到的健康学龄儿童BMI与RHI正相关的发现一致。结合本研究观察的7～17岁儿童青少年RHI随年龄增加基本呈线性增长趋势，推测该年龄组人群血管内皮功能正处发育期，肥胖对RHI的作用有限，尚不能抵消RHI自身随年龄发育的趋势。研究中观察到RHI与DBP的正相关关系，与Pareyn等^[7]观察结果一致，也符合以上的推测。Hamburg等^[25]对成年人的研究发现RHI与TC呈弱的负相关关系，提示TC水平异常与内皮损伤有一定的联系，而本研究为正常儿童青少年人群，则未观察到二者的线性关系。

本研究存在局限性。首先本文为横断面研究，仅测定了研究对象一个时间点的动脉顺应性、内皮功能水平，但如获得大样本纵向研究数据难度较大；其次目前尚缺乏儿童青少年RHI分年龄、分性别的正常参考值；此外所得动脉顺应性、内皮功能与BMI、HOMA-IR相关性的功效值＜0.8，今后需要在允许范围内进一步扩大样本量以验证本文结果。

总之,本文提示7～17岁正常体重儿童青少年动脉顺应性变化与BMI、血压及HOMA-IR值升高相一致；而血管内皮功能与SBP、HOMA-IR、血脂水平等心血管疾病危险因素则未表现出相关性，BMI值较高反而内皮功能越好。为此针对儿童青少年人群动脉顺应性测量作为心血管疾病危险的早期评估指标，可能比血管内皮功能测量更加敏感。