摘要
背景
异位负荷指数（ALI）作为一种综合生物标志物，被广泛用于量化慢性应激反应的生理机制。本研究通过横断面分析，系统探讨了ALI与肝脂肪变性和肝纤维化之间的关系。
方法
本研究基于2017年至2020年3月的美国国家健康与营养检查调查（NHANES）数据集。ALI被分为≤1、2和≥3三个等级，并在处理协变量缺失数据后，通过多重插补法构建多因素线性回归模型和亚组模型，评估ALI与肝脂肪变性和肝纤维化的关联。中介模型验证了肝脂肪变性、中性粒细胞-淋巴细胞比值（NLR）和饮酒在ALI-肝纤维化通路中的中介作用。
结果
最终纳入5,992名符合条件的参与者，包括2,674名脂肪肝患者和663名肝纤维化患者。在脂肪肝亚组中，ALI≤1、ALI=2和ALI≥3的比例分别为23.98%、33.35%和42.67%；而在肝纤维化亚组中，上述比例分别为20.11%、26.77%和53.12%。ALI升高（≥3）与较高的年龄、较低的教育水平、合并症、NLR、DII和肝脏相关参数（CAP、LSM、AST）显著相关（p<0.05）。在NHANES总体人群中，ALI≥3的个体调整后的肝脂肪变性患病率比ALI≤1高1.410倍（OR 1.410[1.251–1.584]），调整后的肝纤维化患病率高1.114倍（OR 1.114[1.066–1.164]）。敏感性分析显示，ALI≥3与肝脂肪变性风险增加40%，肝纤维化风险增加10%相关（p<0.05）。亚组分析表明，在≥65岁人群中，ALI=2与脂肪肝风险无统计学显著性（p=0.066），而其他亚组中ALI≥2仍保持显著关联（p<0.05）。此外，ALI≥3在合并症、性别亚组、轻度饮酒、非西班牙裔白人和其他种族中与肝纤维化风险显著相关（p<0.05）。ALI对肝纤维化的总效应为0.063（p<0.001），其中22.6%由CAP介导（间接效应：0.014，p<0.001），直接效应为0.049（p=0.014）；NLR和饮酒未显示显著中介效应（p>0.05）。
结论
ALI与肝脏结局相关，系统性应激反应可能加剧肝病的进展。评估ALI有助于管理脂肪肝和肝纤维化的风险，但需要进一步纵向研究确定因果关系。
引言
异位负荷（AL）是指由于慢性应激源持续作用于身体而导致的生理失调状态，导致一系列生理调节机制异常。这种失调状态与应激激素如儿茶酚胺和糖皮质激素的过度产生有关。AL涉及多个系统的失调，包括心血管、免疫、代谢、炎症和神经系统。因此，有必要通过多因素方法量化AL以表征应激。目前关于AL的研究主要集中在心血管、神经和中风疾病方面。它还与全因死亡率和心血管死亡率相关。然而，很少有研究探讨AL与脂肪肝和肝纤维化的关系。
方法
本研究利用了2017年至2020年3月的NHANES数据。所有数据集均可通过国家卫生统计中心（NCHS）的NHANES存储库公开获取。NHANES协议已获得NCHS伦理审查委员会批准，所有参与者在数据收集前提供了书面知情同意。
本研究纳入了18岁及以上的参与者。为确保数据完整性，我们排除了关键研究变量中存在缺失值的数据。对于协变量缺失数据，我们通过两种方法解决：直接删除不完整案例和多重插补法。在本研究中，我们使用了一个称为ALI的综合评分系统来测量慢性应激暴露。为了反映真实世界的人口模式，我们在所有参与者中计算了每个ALI类别的统计调整流行率，以确保结果代表更广泛的美国人口。
ALI包括来自四个不同类别的生物标志物测量
包括心血管、代谢、免疫系统和神经免疫。其主要介质包括脱氢表雄酮硫酸盐、皮质醇、肾上腺素和去甲肾上腺素。此外，还包括六个次要指标：收缩压、舒张压、腰臀比、高密度脂蛋白胆固醇、总胆固醇和糖化血红蛋白。研究表明，甘油三酯水平升高可能是评估ALI的潜在生物标志物。然而，由于现有证据表明甘油三酯是ALI的替代标志物，且在非洲裔美国人中的临床相关性有限，我们决定在本研究中将甘油三酯测量排除在ALI计算之外。
结果
研究人群特征
我们的分析队列来源于具有全国代表性的NHANES样本（n=15,565），通过顺序排除法得出：首先应用年龄资格（≥18岁）和肝弹性成像参数（LSM和CAP）以及ALI的数据完整性要求。这产生了5,992名符合条件的参与者。数据集在协变量中表现出不同程度的缺失，以下为不完整观察的数量：教育（n=4）、婚姻状况（n=6）、丙氨酸氨基转移酶（ALT）水平（n=3）和天冬氨酸氨基转移酶（AST）测量值（n=26）、PIR（n=759）、DII（n=1088）。
图1
NHANES参与者选择流程图
表1 总体样本和肝脂肪变性患者的ALI分布，NHANES 2017–2020
表2 总体样本和肝纤维化患者的ALI分布，NHANES 2017–2020
表3 参与者按ALI分类的特征。连续定量数据以平均值（标准误差）表示；定性数据以百分比表示
ALI对肝脂肪变性的影响
与脂肪肝患病率增加相关的社会人口学和生活方式因素包括男性、年长、种族、低教育水平、合并症、已婚、缺乏运动和当前吸烟。这些关联在补充分析中得到了系统记录。单变量分析显示，随着ALI类别的增加，脂肪肝风险呈分级增加——ALI=2的风险增加了30.1%（OR=1.301，95% CI 1.239–1.366），ALI≥3的风险增加了53.0%（OR=1.530，95% CI 1.450–1.613），相比于ALI≤1的参考组。在调整混杂因素后，该关系仍然存在，调整后的OR=1.231（95% CI 1.113–1.355）对于ALI=2，OR=1.410（95% CI 1.251–1.584）对于ALI≥3。（表4）
表4 广义线性模型分析ALI与CAP/LSM
亚组分析表明ALI与年龄之间存在交互作用。值得注意的是，在老年亚组中，ALI=2与肝脂肪变性风险无显著关联（P>0.05）。相比之下，ALI=2和ALI≥3在所有其他亚组中均与肝脂肪变性风险显著相关（P<0.05）（图2）。结果表明，ALI对脂肪肝风险的影响可能是年龄依赖性的；在ALI=2的水平上，其风险效应在老年人群中显著消失。
敏感性分析确认了这些发现的稳健性，ALI=2和ALI≥3在多重插补模型（考虑缺失数据）和HSI调整模型中均保持统计显著性（所有比较的P<0.05）。这些结果强调了ALI作为脂肪肝风险预测因子在不同分析框架中的可靠性（表S2 & S4）。
图2
ALI和脂肪肝疾病的亚组分析。CAP根据年龄、性别、种族、教育、吸烟、饮酒、PIR、婚姻、合并症、活动、ALT、AST、DII和NLR进行调整
ALI对肝纤维化的影响
我们的分析识别了几种与肝纤维化风险增加相关的人口统计学因素，包括男性、高龄、低PIR和受教育程度有限。单变量分析显示，肝纤维化风险与ALI类别存在关联。与参考组（ALI≤1）相比，ALI=2组显示出3.8%的风险增加（OR=1.038，95% CI:1.001–1.076），而ALI≥3组则显示出更明显的13.8%风险提升（OR=1.138，95% CI:1.015–1.172）。然而，在全面多变量调整后，只有ALI≥3组保持统计显著性（OR=1.076，95% CI:1.043–1.110）。（表4）
亚组分析显示，ALI≥3组在两性、轻度饮酒者、合并症患者和肝脂肪变性患者中均显示出显著升高的纤维化风险（所有P<0.05）。值得注意的是，亚组分析表明ALI与CAP之间存在交互作用。在肝脂肪变性亚组（CAP≥274 dB/m）中，ALI≥3与肝纤维化风险显著相关（P<0.05），而在无肝脂肪变性的个体中，ALI=2和ALI≥3组与参考组相比无统计学显著性风险差异（p>0.05）。结果表明，ALI对肝纤维化风险的影响可能是脂肪变性依赖性的，其风险效应在无肝脂肪变性的个体中消失（图3）。
图3
ALI和肝纤维化的亚组分析。LSM根据性别、种族、教育、ALT、AST、吸烟、PIR、活动、婚姻、年龄、合并症和饮酒、DII、NLR和CAP进行调整。注意：用作分层变量的自变量在分析中未调整混杂因素
敏感性分析通过严格测试确认了结果的稳定性。ALI≥3与肝纤维化的关联在两个多重插补模型中均保持统计显著性（所有P<0.05），其中一个模型即使在调整后仍保持ALI=2组的显著性（调整后的OR=1.042，95% CI:1.003–1.082）。值得注意的是，在基于FIB-4的分析中，ALI≥2显示出与纤维化风险无显著关联（表S3&S4）。
中介分析表明，在肝脂肪变性（CAP≥274 dB/m）时，ALI对肝纤维化的总效应为0.063（P<0.001），其中22.6%由CAP介导（间接效应=0.014，P<0.001）和直接效应=0.049（P=0.014）。NLR和饮酒未能在此关系中显示出有意义的中介作用（P>0.05）（图4）。
图4
ALI和肝纤维化的中介分析。A. 通过CAP影响肝纤维化的ALI关联的中介分析。B. 通过NLR影响肝纤维化的ALI关联的中介分析。C. 通过饮酒状态影响肝纤维化的ALI关联的中介分析。ACEC：间接中介；ADE：直接中介
讨论
本研究表明，较高的ALI与肝脂肪变性和肝纤维化增加相关，亚组分析、交互作用和中介分析表明，脂肪变性可能是脂肪肝患者中ALI与肝纤维化关系的重要修饰因子。
ALI整合了涉及免疫调节、心血管功能和代谢稳态的多系统相互作用。证据突出了免疫系统激活作为肝脂肪变性发展和进展的关键驱动因素。2020年重新定义为代谢功能障碍相关脂肪肝病（MAFLD）确立了更新的诊断标准，要求确诊肝脂肪变性加上代谢合并症（2型糖尿病/肥胖或超重）或正常体重个体中≥2个代谢风险因素。这些风险参数包括腹部脂肪堆积、高血压、血脂异常（甘油三酯升高/高密度脂蛋白胆固醇降低）、糖尿病前期状态、HOMA-IR胰岛素抵抗和系统性炎症（hs-CRP）。这一范式转变正式承认了MAFLD与心代谢紊乱的内在联系，将其定位为代谢综合征的肝表现。
异位负荷的概念描述了慢性应激暴露引起的累积生理磨损，其特征是对持续环境挑战的适应不良的神经内分泌反应。实验证据表明了这种系统负担的肝脏后果：在小鼠模型中，慢性应激暴露诱导肝脂质积累表现为微泡性脂肪变性，伴随小叶炎症和肝细胞气球样变等组织病理学特征。去甲肾上腺素通过肝星状细胞（HSCs）中的β-肾上腺素能受体（β-AR）信号传导驱动肝纤维化的进展。交感神经系统释放的神经递质（去甲肾上腺素和肾上腺素）是推动肝纤维化发展的必要条件。
亚组分析揭示了年龄特异性模式：ALI=2类别在>65岁的个体中与脂肪肝无显著关联，可能反映了年龄相关的异位负荷掩盖效应。我们的中介建模表明，合并症和肝脂肪变性调节了ALI的纤维化影响。ALI在无脂肪肝或合并症的个体中失去了对纤维化的预测价值，但在任一条件存在时变得显著相关。
应注意，基于横断面数据的中介分析方法存在固有缺陷。由于所有变量都在同一时间点收集，结果可能受到时间顺序不明确和反向因果关系的影响。这导致无法准确确定“ALI-肝脂肪变性-肝纤维化”病理轴的真实因果关系。因此，在临床上应用此病理模型时应谨慎。现有研究表明，脂肪变性到肝纤维化的病理机制涉及多种因素，如慢性炎症反应、氧化应激损伤和代谢紊乱（例如胰岛素抵抗）。值得深入探索的是，体内平衡负荷在该疾病进展中的作用程度。肝脂肪变性是否会引起AL的增加，从而加速肝纤维化的进展，形成恶性循环？需要精心设计的机制研究来回答这些关键科学问题，特别是需要定量评估各种病理成分之间的动态相互作用。此外，ALI≥2在纤维化评估中与FIB-4指数无统计学显著相关性，可能受到年龄相关生理变化和血小板计数变异的影响，这种差异可能反映了FIB-4估计中的年龄和血小板依赖偏差，特别是在患有慢性合并症的老年群体中。本文展示了慢性应激和应激激素在脂肪肝和肝纤维化中的促进作用，评估应激可能是管理脂肪肝和肝纤维化的一种方式。
本研究有几个方法学限制需要注意。横断面设计本质上限制了ALI与肝病进展之间的因果推断，尤其是在应激-肝病理关系中可能存在反向因果的情况下。虽然揭示了初步关联，但我们的发现需要通过前瞻性队列研究和系列生物标志物测量来验证，以建立时间序列。例如，在人类队列研究中，参与者接受了基线和年度随访评估。关键指标包括肝脂肪变性（通过MRI质子密度脂肪分数量化）、肝纤维化（通过磁共振弹性成像评估）和ALI。使用交叉滞后面板模型，结合严格的协变量调整，研究了脂肪变性/纤维化驱动的ALI升高与ALI介导的脂肪变性/纤维化进展之间的双向因果路径。并采用高脂饮食诱导的脂肪肝小鼠模型、慢性应激小鼠模型和正常对照小鼠，阐明应激与脂肪肝发展的关系。此外，通过特异性阻断下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴或交感-肾上腺髓质（SAM）轴功能，观察后续相关指标的变化，研究HPA/SAM轴在此过程中的作用。
还需考虑的其他限制如下：[1] ALI和MAFLD诊断中重叠的代谢参数导致共线性，无法区分脂肪变性亚型；[2] 缺乏病因分层（病毒/自身免疫/酒精性肝病）可能掩盖特定疾病的通路；[3] FIB-4计算中未调整的血液学混杂因素（例如ITP、骨髓增生异常）[4]。ALI与压力事件相关，包括焦虑、失眠、社会事件等，本研究未考虑这些因素可能导致一些偏倚[5]。当前分析集中在有限范围的潜在中介变量，主要考察脂肪肝为主要中介途径。这种方法未探索其他可能的生物学中介变量，如系统性炎症标志物（例如IL-6、TNF-α）、胰岛素抵抗、线粒体功能障碍指标；[24] LSM和CAP测量的准确性可能受到BMI、糖尿病状态和操作员变异的影响；[7] 排除缺失数据的参与者可能引入选择偏倚；[8] 由于本研究使用了美国NHANES数据，研究结果可能不适用于其他人群[9]。至关重要的是，脂肪肝的假定中介作用需要通过干预试验验证，证明ALI减少可以减轻脂肪肝中的纤维化。未来的研究应采用具有时间变化混杂因素调整的因果推断模型，以解析ALI-纤维化的联系。
结论
ALI与肝脏结局相关，系统性应激反应可能加剧肝病的进展。评估ALI有助于管理脂肪肝和肝纤维化的风险，但需要进一步纵向研究确定因果关系。
(全文结束)
