骨作为人体运动系统的重要组成部分，其健康与日常生活、运动乃至整体健康状况密切相关。骨密度（bone mineral density，BMD）是骨健康的衡量指标之一。因BMD低下直接或间接引发的疾病、伤害给个人、家庭和社会带来了不容忽视的负担^[1]，尤以骨质疏松最为常见。目前，WHO推荐以双能X线法（dual X-ray absorptiometry，DXA）测量的面骨密度（areal bone mineral density，aBMD，g/cm²）作为判定骨质疏松的金标准；但受限于有辐射、成本高、仪器大且难移动的特性，利用DXA开展的研究样本量小、人群特征有限。跟骨定量超声（quantitative ultrasound system，QUS）测量方法虽非金标准，但与腰椎DXA关联性较好（r=0.57~0.67）^[2]，且可及性强，适用于更大规模的人群调查，同时可用于孕妇、儿童、新生儿等辐射禁忌群体。国外^[3-5]和国内^[6-13]均有运用QUS开展的人群研究。而我国人群中开展的基于跟骨QUS的研究多局限于单一性别、绝经后妇女、孕妇或新生儿等特定人群，或局限于单一地区和省份，未见多地区自然人群间BMD水平比较以及更多人群特征间BMD水平的比较分析。为此本研究旨在利用中国慢性病前瞻性研究（China Kadoorie Biobank，CKB）项目的第二次重复调查数据，描述10个项目地区自然人群基于跟骨QUS的BMD的地区及人群差异，探索影响BMD的相关因素，为国内骨质疏松预防干预提供人群依据。

对象与方法

1.研究对象：考虑到慢性病流行水平和主要危险因素的暴露情况，以及项目点可及性和地区差异，CKB项目点最终选定5个城市地区（山东省青岛市、黑龙江省哈尔滨市、海南省海口市、江苏省苏州市、广西壮族自治区柳州市）和5个农村地区（四川省彭州市、甘肃省天水市、河南省辉县市、浙江省桐乡市、湖南省浏阳市），为简化表述且方便识别，以城市名称表示城市项目点，以省份名称表示农村项目点。本文分析中以秦岭-淮河为界，将10个项目点进一步区分为4个北方地区（青岛、哈尔滨、甘肃、河南）和6个南方地区（海口、苏州、柳州、四川、浙江、湖南）。CKB项目基线调查以每个项目地区街道或乡镇行政区划为调查单位筛选所有符合入选要求的居民，招募志愿参与者共512 891人，项目的详细介绍参见文献[14-16]。项目于2008年基线调查结束后立即开始第一次重复调查，以调查点为抽样单位（除外完成基线调查后不足12个月的调查点），每个项目地区通过整群随机抽样设计抽取一定数量的调查点，并邀请调查点内的所有存活队列成员参与重复调查。2013-2014年在10个项目点对约5%的队列成员开展了第二次重复调查，纳入参与第一次重复调查的所有仍存活队列成员，并从未参与第一重复调查且存活的队列成员中随机抽取以补充样本量。本研究基于有完整第二次重复调查数据的25 045人，统计分析时剔除：①跟骨BMD值有任一缺失者（n=360）；②腰围和/或臀围测量缺失者（n=8）。本研究获得了中英双方研究机构中心伦理委员会的批准。

2.研究内容和定义：一般人口社会学信息（性别、年龄、文化程度）、生活方式（吸烟、饮酒、牛奶/酸奶摄入、体力活动）和个体健康状况（骨质疏松、骨折、骨性关节炎等骨性疾病史，女性绝经情况）通过调查员面对面询问获得。体格指标（身高、体重、腰围、臀围）和跟骨BMD由统一培训的调查员现场测量获得。另外，自基线调查完成后，项目通过当地的死亡和常规疾病监测系统、全民医疗保险数据库以及主动的定向监测获取队列成员新发疾病信息。自基线调查以来新发的多发性骨髓瘤（ICD-10：C90）一并纳入骨性疾病史。

跟骨BMD采用GE Achilles EXP Ⅱ定量超声骨密度仪测定，体内测量精确度CV＜2.0%。每位研究对象将其左右足跟分别置于仪器上，在200 kHz至1.5 MHz频率下可直接测得或计算得出4个指标：①宽带超声衰减（broadband ultrasound attenuation，BUA）：表示信号穿过足跟后的衰减，以dB/MHz表示，衰减常由于超声被软组织或骨吸收，因足跟部软组织相对较少，衰减越多表示骨密度越高、结构越紧密；②超声声速（speed of sound，SOS）：表示超声穿过足跟时的速度，以m/s表示，超声在骨中传播速度最快，因而超声声速越大表示骨质量越大、骨密度越高；③强度指数（stiffness index，SI）：计算公式为SI=[（0.67×BUA）+（0.28×SOS）-420]^{[13, 17]}，可综合反映BMD情况；④T值：为强度指数SI与我国同性别年轻人群（20~35岁）正常值相比的差距程度，用标准差表示。本研究中取左右足跟骨BMD指标的算数均数进行分析。

3.统计学分析：本研究中各BMD指标符合正态分布。分人口社会学、生活方式及个体健康状况等描述人群跟骨BMD四项指标的平均水平，采用一般线性回归模型，报告调整年龄、性别和10个项目点后的均数、标准误；使用Bonferroni法进行多重比较校正。分析使用Stata 13.1软件，采用双侧检验（P＜0.05）。

结果

1.一般情况：本研究最终纳入分析24 677人，年龄（59.0±10.1）岁，男性占38.2%，农村地区个体占56.9%。此外，调查当时每日饮酒者占8.5%，吸烟者占20.4%，超重/肥胖者（BMI≥24.0 kg/m²）占50.6%。研究人群中，各跟骨BMD指标水平：BUA（109.7±12.6）dB/MHz，SOS（1 554.7±45.6）m/s，SI（88.3±18.8），T值（-0.74±1.28）。

2.不同地区和人口社会学特征人群：研究人群中，城市人群的跟骨BMD高于农村地区；男性高于女性；随着文化程度的降低，跟骨BMD也逐渐降低（表 1）。随着年龄的增长，跟骨BMD逐渐降低，女性群体中降低更为迅速（表 2）。图 1中分性别展示了10个项目点的跟骨BMD平均水平。苏州项目点的跟骨BMD状况较好（男性SI 92.6，T值-0.63；女性SI 89.7，T值-0.38）。在5个城市项目点中，海口地区的跟骨BMD状况较差（男性SI 90.0，T值-1.05；女性SI 85.7，T值-0.66）。

3.不同生活方式习惯：每日饮酒者与非每日饮酒者间跟骨BMD水平差异无统计学意义（表 3）。调查当时吸烟者的跟骨BMD较非吸烟者低。常饮牛奶和/或酸奶者较不常饮用者的跟骨BMD高。随体力活动水平增加，跟骨BMD也表现出一定的增加趋势。

4.不同体格和其他健康特征：随BMI增加、腰臀比增加，跟骨BMD逐渐增加（表 4）。患有骨性疾病的个体跟骨BMD较低。而女性中，绝经后妇女的跟骨BMD更低。

讨论

本研究描述了全国10个地区2万余中国成年人超声测量跟骨BMD的地区和人群差异。结果显示跟骨BMD在各项目地区人群中存在差异，BMD随年龄增长而降低，城市、男性或当前非吸烟人群的跟骨BMD状况较好，饮用奶制品和适当的体力活动对跟骨BMD有益。

本人群中观察到吸烟者跟骨BMD较低，既往研究也有类似的观察。在MINOS队列719名成年男性研究中，吸烟者身体各部位的BMD均低于非吸烟者，且戒烟者的BMD更接近吸烟者^[18]，这表明吸烟对BMD的影响较为长期。关于吸烟影响BMD的机制，可能与尼古丁激活核因子-κB受体（RANK）-核因子-κB受体配体（RANKL）通路而使破骨细胞活跃有关^[19]；另有研究提出吸烟降低钙吸收进而导致骨质破坏的假说，但证据尚不充分^[20]。除吸烟外，本研究还观察到常饮牛奶和/或酸奶者以及体力活动较高者的跟骨BMD较高。牛奶/酸奶可增加钙摄入^[21]，而运动可以促进钙吸收，因而有利于BMD的积累。既往研究也证实长期的牛奶摄入不仅可增加骨密度，同时也有累积效应，对个体进入老年期后的骨质仍有保护作用^[22]。尤其在绝经女性群体中，我国一项随机对照试验观察到，坚持每日饮牛奶18个月可有效预防髋部和股骨颈的骨质减少^[23]。

本人群的跟骨BMD水平与既往单一性别研究中年龄相仿人群大体相当，且跟骨BMD均随年龄增长而降低。在余跃等^[13]研究中，40岁以上南方女性跟骨BMD随年龄增长的范围值为：SI 96.6~60.9；在Zhu等^[7]研究中，河北、浙江和广西三省35岁以上男性跟骨BMD随年龄增长的范围值为：BUA（114.7~106.6）dB/MHz，SOS（1 559.8~1 523.4）m/s，SI（93.4~82.8）。同时，本研究还观察到男性跟骨BMD高于女性，且女性BMD随年龄下降更迅速，这与国内外多项研究结果一致^[24-27]。欧洲ESOPO队列研究显示，调整年龄、身高、体重后男性SI值普遍比女性高14.4；男性和女性的BMD均会随年龄的增加而降低，但女性群体表现更为明显^[27]。这主要与老龄女性绝经对BMD的影响有关，雌激素水平下降会降低卵巢功能、影响骨塑造^[28]。

另外，本研究观察到城市人群的跟骨BMD高于农村，这虽与国外一些研究结果不一致^[29-30]，但却符合具体国情。CKB队列人群成年期膳食摄入比例中，城市人群水果、蔬菜、豆类和奶制品的摄入明显高于农村^[31]。因而，不论是在BMD构建和增长的青年时期，还是在BMD流失的中老年时期，城市人群的膳食摄入均占优势。此外，CKB队列人群中农村人群吸烟率更高^[32]，进一步影响BMD水平。

本研究分析存在一定的局限性。首先，跟骨BMD测量可能存在一定的测量误差；但所有项目地区使用相同型号的仪器，调查员接受统一培训，对仪器采取相同的质量保证措施，且调查对象均为先左脚后右脚的测量顺序，尽可能缩小误差。其次，使用QUS仅测量跟骨BMD水平；但已有研究证明跟骨BMD与髋部、腰椎等人体重要部位的BMD水平高度相关^[2]，且因跟骨软组织少而被认为是QUS测量最佳部位^[33]。另外，本研究涉及的部分人群特征信息为自报，可能存在信息偏倚。最后，本研究地区和人群并未采取概率抽样方式，研究结果仅为CKB在10个项目地区募集的部分研究人群的跟骨BMD水平，但研究人群样本量大，覆盖地区相对较广，对我国一般人群跟骨BMD的人群和地区分布特征具有一定的借鉴意义。

本研究通过CKB项目覆盖中国10个地区2万余人的重复调查数据，明确了该人群的跟骨BMD会受衰老、个体生活方式和健康状态的影响，存在明显的地区和人群特征差异。这是迄今为止相关研究中人群规模最大且涉及人群特征最为广泛的描述性研究。今后有必要在更多地区范围的人群中，通过概率抽样设计确定有代表性的调查人群，以便了解中国人群BMD的平均水平。而在大规模的自然人群调查中，使用QUS测量跟骨BMD具有更好的可实施性。另外，随着队列人群随访时间的进一步延长，可探索CKB这2万余人跟骨BMD水平与随后一些相关疾病和死亡结局间的关联。

志谢: 感谢所有参加CKB项目的队列成员和各项目地区的现场调查队调查员；感谢项目管理委员会、国家项目办公室、牛津协作中心和10个项目地区办公室的工作人员
利益冲突: 无