目的  分析甘油三酯-葡萄糖（TyG）指数与骨关节炎（OA）之间的关联。

方法  利用2009—2020年美国国家健康与营养调查数据，使用多元Logistic回归和限制性立方样条图（RCS）评估TyG指数与OA间的相关性，并进行阈值效应分析。

结果  共纳入10  986名研究对象，OA患者1 484例。多元Logistic回归分析显示，TyG指数与OA存在显著正相关性，在调整年龄、性别、种族、体重指数、C反应蛋白等相关因素后，TyG指数每增加一个单位，OA发生风险增加53%[OR=1.53，95%CI（1.38，1.69）]。RCS分析显示，TyG指数与OA存在非线性关联（P＜0.001），当TyG指数升高并趋近8.5时，OA发生风险明显上升[OR=1.87，95%CI（1.43，2.44）]；而在TyG指数≥8.5时，TyG指数升高对OA的影响放缓[OR=1.18，95%CI（1.03，1.35）]。

结论  TyG指数可作为评估OA发生风险的潜在生物标志物。当TyG指数＜8.5时，其数值升高与OA风险增加正相关，未来可通过控制TyG指数来降低OA患病率。

骨关节炎（osteoarthritis，OA）的发病率呈逐年增长趋势，已成为公共健康面临的重大挑战 [1]。相关研究显示，全球约7%的人群受到OA困扰，对患者的生活质量造成严重影响，并且极大增加社会和家庭负担[2-3]。在OA发生及进展期，患者常伴有多关节疼痛及活动受限，病程严重时还可造成患者残疾甚至截肢风险[4]。对于轻症OA患者，临床上普遍采用药物（如吲哚美辛、对乙酰氨基酚等）、物理治疗等非侵入式手段来缓解OA症状[5-6]。而病情严重的患者则需手术切除异常骨化的关节组织进行治疗，但治疗效果因个体差异而不同，存在复发风险[6]。研究发现，甘油三酯-葡萄糖指数（triglyceride-glucose index，TyG指数）作为胰岛素抵抗的重要指标，其与糖尿病及关节病变发生存在密切关联[7-8]。胰岛素抵抗升高可引发慢性炎症和氧化应激等病理因素，破坏正常的软骨组织代谢及生成，从而促进OA的发生[9]。但目前尚无研究对TyG指数与OA发生之间的潜在关联性进行分析。本研究拟利用美国国家健康和营养调查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）数据库分析TyG指数与OA的关系，以期对潜在OA发病个体进行早期识别。

1 资料与方法

1.1 研究对象

NHANES是由美国疾病预防控制中心国家卫生统计中心开展的多阶段、概率抽样研究，旨在评估美国居民的健康和营养状况，收集了有关社会人口学、健康状况、健康指标、生活方式、环境暴露等健康信息。NHANES已获得美国国家卫生统计中心伦理审查委员会的批准，所有参与者均签署了知情同意书。

本研究纳入2009—2020年NHANES数据库中18岁及以上的145 699名参与者。排除标准：①TyG指数（空腹甘油三酯、血糖）及OA诊断数据缺失；②合并类风湿性关节炎、银屑病关节炎等其他关节炎类型；③合并妊娠或恶性肿瘤。

1.2 TyG和OA的定义

使用公式ln [空腹甘油三酯（mg/dL）×空腹血糖（mg/dL）/2]计算TyG指数[10]评估胰岛素抵抗水平。在NHANES参与者医疗状况的调查问卷中，确认是否被医生告知患有关节炎，随后明确关节炎类型（OA、类风湿性关节炎、银屑病关节炎或其他类型关节炎）。

1.3 协变量

本研究依据NHANES数据库标准，收集了年龄、性别、种族、教育水平、体重指数（body mass index，BMI）、吸烟状况、饮酒情况、适度的体力活动、婚姻状况、糖尿病（问卷自述）、高脂血症、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）≥130 mg/dL、低密度脂蛋白胆固醇（low density lipoprotein  cholesterol，LDL-C）＜40 mg/dL（男性）或＜ 50 mg/dL（女性）、高血压、家庭贫困收入比、C反应蛋白（C-reactive protein，CRP）、丙氨酸氨基转移酶（alanine amino-transferase，ALT）、天冬氨酸氨基转移酶（aspartate transferase，AST）、血尿素氮、尿酸、胰岛素、LDL-C、HDL-C共23个变量。

1.4 统计学分析

使用R 4.5.1软件进行数据处理分析。根据TyG指数的四分位数（Q1~Q4）将研究对象分为4组，符合正态分布的连续变量采用均数和标准差（ ）表示，多组间比较行单因素方差分析；不符合正态分布的连续变量采用中位数和四分位数[M（P₂₅，P₇₅）]表示，多组间比较行Kruskal- Wallis H 检验；分类变量采用频数和百分比（n，%）表示，多组间比较采用χ²检测。采用K近邻（KNN）算法对残缺值进行插补：选择k=5（基于交叉验证优化），利用欧氏距离为相似性度量，对连续变量使用标准化处理以消除差异。在插补前，已检查混杂变量的缺失占比，以保证插补结果的可靠性 [11]。经箱线图法识别并剔除超出四分位距1.5倍范围的数据点。采用加权线性回归和加权χ²检验，比较TyG指数在四分位数的组间差异（将TyG指数离散为四分位数后，可显著观察TyG指数区间变化）[12-13]。采用多元Logistic回归模型探究TyG指数与OA之间的关系。使用限制性立方样条图（restricted cubic spline，RCS）评估TyG指数与OA之间的非线性关联，并进行阈值效应分析。根据年龄、性别、BMI、吸烟状况和糖尿病等因素进行亚组分析，以揭示不同亚组中TyG指数与OA的潜在差异及交互效应。

2 结果

2.1 一般情况

共纳入10 986名参与者，OA患者1 484例。男性为49.24%，女性为50.76%，平均年龄（47.90±17.35）岁，平均TyG指数8.55±0.69。根据TyG指数的四分位数将参与者分为4组，结果显示各组间年龄、性别、种族、教育水平、BMI、吸烟状况、适度的体力活动、婚姻状况、糖尿病、高血脂症、高血压、饮酒状况、家庭贫困收入比、CRP、ALT、AST、尿酸、血尿素氮、胰岛素、HDL-C、LDL-C、OA的患病率存在差异（P ＜0.05），见表1。

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  表格1 纳入参与者基本情况（n，%）

  Table1.Baseline characteristics of participants (n, %)

  注：*正态分布的连续变量以均数和标准差(x ± s)表示；#非正态分布的连续变量以中位数和四分位数[M（P25，P75）]表示；BMI.体重指数；CRP.C反应蛋白；ALT.丙氨酸氨基转移酶；AST.天冬氨酸氨基转移酶；LDL-C.低密度脂蛋白胆固醇；HDL-C.高密度脂蛋白胆固醇；TyG.甘油三酯-葡萄糖指数；OA.骨关节炎。

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2.2 TyG指数与OA的多元Logistic回归

回归分析显示，TyG指数水平与OA之间存在显著的正相关性（P＜0.001）。在调整了年龄、性别、种族、BMI、CRP、ALT、AST、HDL-C、LDL-C等因素后，TyG指数每增加一个单位，OA发生风险将增加53% [OR=1.53，95%CI（1.38，1.69）]；在TyG指数四分位组中，Q4相比Q1 OA发生风险高125% [OR=2.25，95%CI（1.84，2.75）]，见表2。

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  表格2 OA与TyG指数之间的关系

  Table2.Association between TyG and OA

  注：模型1未调整任何变量；模型2调整了年龄、性别及种族；模型3在模型2基础上进一步调整了体重指数、C反应蛋白、丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、高密度脂蛋白胆固醇、低密度脂蛋白胆固醇、尿酸、血尿素氮、家庭贫困收入比、高血压、婚姻状况、教育程度、吸烟情况、饮酒状况、适度的体力活动。

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2.3 TyG指数与OA的RSC阈值效应分析

RCS曲线分析显示，TyG指数与OA存在非线性关联（P＜0.001），拐点值为8.5。当TyG指数升高并趋近8.5时，OA发生风险明显上升[OR=1.87，95%CI（1.43，2.44），P=0.001]；而在TyG指数≥8.5时，TyG指数升高对OA的影响放缓[OR=1.18，95%CI（1.03，1.35），P=0.015]，见图1。

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  图1 TyG指数与OA的限制性立方样条图

  Figure1.Restricted cubic spline plot of TyG index and OA

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2.4 亚组分析

亚组分析显示，性别、BMI正常或肥胖、年龄 ＜60岁、吸烟情况、无糖尿病史等因素均对TyG指数与OA的关系呈现显著的交互作用，见表3。

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  表格3 TyG指数与OA的亚组分析

  Table3.Subgroup analysis of TyG index and OA

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3 讨论

本研究结果显示，TyG指数水平与OA风险存在非线性关系，尤其在TyG指数＜8.5的人群中，OA发生风险与TyG指数呈正相关。在亚组分析中，性别、BMI、年龄、罹患糖尿病、吸烟情况等因素均对TyG指数与OA存在显著的交互作用。推测其原因，首先，高胰岛素状态会激活雷帕霉素靶蛋白（mTOR）通路，抑制软骨细胞自噬，导致受损细胞和异常蛋白堆积，mTORC1的过度激活会减少Ⅱ型胶原合成，破坏软骨稳态并加速软骨基质降解[14-15]。其次，胰岛素抵抗诱导的慢性高血糖状态会促进晚期糖基化终末产物累积，通过结合软骨细胞表面受体，破坏胶原网络与蛋白聚糖结构，干扰关节组织的骨代谢进程[16-17]。

研究表明，女性雌激素（如雌二醇、雌酮等）水平下降，是OA的重要风险因素之一。雌激素缺乏会引发代谢紊乱、胰岛素抵抗增强、脂肪酸氧化障碍以及线粒体合成与功能受损，导致关节软骨细胞能量代谢失调、抗氧化能力下降，并促进促炎因子释放，诱发软骨退变和关节炎症的发生。而在男性中，胰岛素抵抗升高则会影响激素水平稳定，骨关节环境受到“雌激素-代谢缓冲”效应影响，对软骨细胞产生抑制调节作用[18-19]。因此，监测性激素与TyG指数变化，有助于提前预测OA的发生。有研究发现，胰岛素抵抗的发生风险正趋向年轻化群体，尤其与青年（＜40岁）、BMI≤18.5 kg/m²及女性群体呈显著正相关，RCS曲线趋势与本研究相似 [20]。本研究中BMI＜25  kg/ m²与TyG指数呈现更强的关联性，较低BMI指数与OA亦存在关联，这一发现提示其相关性非单纯的指数变化。内脏及关节局部脂肪通过内分泌途径，释放慢性炎症因子（如游离脂肪酸、白介素-6及瘦素等），引起关节腔内慢性低度炎症与系统性胰岛素代谢紊乱；同时激活NF-κB等通路，环炎症介质升高可下调软骨脂联素受体，加速软骨基质降解化[21-22]。因此，对BMI较低人群进行脂肪因子与TyG指数的监测，有助于降低OA的发生。近年来，亚健康生活方式（如久坐、不良饮食等）导致非糖尿病人群中出现了“亚临床特征”的胰岛素抵抗。这种状态不仅促进游离脂肪酸等脂肪因子的释放，更构成连接全身代谢紊乱与关节软骨局部环境异常的关键通路[23]，而规律运动能有效改善肌肉胰岛素信号传导、促进葡萄糖利用，并通过减少内脏脂肪积累来缓解胰岛素抵抗[24]。因此，适当运动对预防OA的发生具有正向作用。吸烟产生的尼古丁、焦油等物质进入人体后，引起血脂代谢紊乱并损害免疫细胞，与胰腺上皮细胞结合后阻碍转运，可导致TyG指数水平升高[25]。TyG指数升高及炎症的双重作用，会加剧软骨分解及关节炎症的发生[26]。但亦有研究提出，吸烟与胰岛素抵抗相关疾病无明显相关，受潜在的混杂因素影响[27]。这种不一致性来源于个体与暴露效应差异，即使吸烟量少仍可能诱发胰岛素抵抗升高，且与遗传、饮食等风险因素产生协同效应，放大TyG指数和改变关节软骨内环境[28]。但上述因素未进行多重比较统计校正，可能存在假阳性风险，需谨慎解 读。

本研究证实，TyG指数（＜8.5时）与OA的发生风险呈显著正相关，提示胰岛素抵抗是连接代谢紊乱与关节退变的重要病理环节。TyG指数检测具有成本低廉、计算简便的优势，可为基层或欠发达地区进行OA的早期初筛。然而，因本研究设计限制且数据库缺乏关键临床细节与人群普适性，尚未确立因果关系。未来，仍需前瞻性队列与多中心研究验证其预测价值，并探索通过改善胰岛素敏感性来干预OA进程的潜在防治策略。

伦理声明：本研究数据来源于NHANES数据库，其已获得美国国家卫生统计中心伦理审查委员会的批准

作者贡献：研究设计、数据分析和论文撰写：谢亮、聂秋、张春榆；文献检索和资料整理：林静旖、任青松、柳晶晶；基金支持、论文指导和审订：谢玉磊

数据获取：本研究使用和（或）分析的数据可在NHANES官网（https://www.cdc.gov/nchs/nhanes/）获取

利益冲突声明：无

致谢：不适用

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