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摘要

即使在阿尔茨海默病(AD)的早期阶段，病前智力也不会在一生中下降。然而，其他的认知测试，如迷你精神状态检查(MMSE)，会随着年龄的增长而下降，严重的会随着痴呆而下降。在这项研究中，我们研究了老年人病前智力和当前认知与体重指数(BMI)、胰岛素和糖尿病的关系。通过一项横断面、基于人群的研究，我们评估了居家老年人的BMI、血浆胰岛素和糖尿病的证据。进行了北美成人阅读测试(NAART)和MMSE测试。相关性采用t检验、线性相关和多变量回归分析。研究对象被分为4个亚组:1)BMI<25;2) 25 < bmi<30;3) 30 < bmi<4)体重指数>根据NAART的评估，较低的语言智商与较高的BMI相关(b = -0.28;P < 0.01)，胰岛素升高(b = - 0.02, P = 0.02)，糖尿病(b = - 3.18, P < 0.01)。多变量回归分析显示，所有三种临床症状——肥胖、高胰岛素血症和糖尿病——都与较低的病前智力(语言智商)有关，但只有糖尿病与MMSE评估的当前认知障碍有关。这些关系在接受教育后依然存在。病前智力与糖尿病的前兆——肥胖和高胰岛素——以及糖尿病本身有关，但认知障碍只与糖尿病有关。了解语言智商与糖尿病前体之间的联系，可能会为预防糖尿病和糖尿病引起的认知能力下降提供有针对性的干预措施。

关键字

糖尿病，居家老人，语言智商，认知障碍

简介

2型糖尿病与认知障碍有关，但其前驱体肥胖和胰岛素升高与认知能力的关系研究较少。多项研究表明，2型糖尿病与认知障碍有关[1 - 6］．老年糖尿病患者认知障碍的潜在病理可能是阿尔茨海默病(AD)或血管性痴呆(VaD) [7，8］．在不携带ApoE4等位基因的受试者中，葡萄糖负荷后胰岛素浓度也与认知障碍和AD相关[4，9，10］．一些研究表明，男性的肥胖与认知缺陷有关，但在女性中尚未观察到这种关系[13］．肥胖和胰岛素抵抗综合征都是2型糖尿病的主要危险因素。从肥胖到胰岛素抵抗综合征，再到2型糖尿病的过程是慢性的，许多人认为治疗肥胖可以预防或延迟2型糖尿病的发病[11］．因此，了解认知缺陷与各种临床症状(肥胖、胰岛素抵抗综合征、2型糖尿病)的关联，可能有助于制定预防2型糖尿病老年患者认知能力下降的策略。

一般智力低下可能是痴呆发作的风险因素，也可能是通过大脑储备机制导致衰老过程中认知能力下降的风险因素[12，14］．病前智力主要是一种遗传特征，可受环境因素或儿童早期饮食的影响。北美成人阅读测试(NAART)是一种语言智力的测试，它能抵抗年龄和痴呆，因此被认为是一种病前智力的测试[15］．另一方面，小型精神状态测试(MMSE)是对当前认知的一种衡量，它会随着年龄的增长和阿尔茨海默症(AD)等痴呆症而下降[16］．虽然NAART和MMSE代表不同的大脑功能，在衰老和痴呆疾病方面也有不同的关系，但两者相互关联，也与教育相关[17］．一些研究已经表明2型糖尿病和认知能力下降之间存在关联，但我们所知的研究还没有显示出老年人的病前智力与肥胖、胰岛素抵抗综合征和2型糖尿病之间的关系。

本研究的目的是描述2型糖尿病发展的三个临床阶段——肥胖、胰岛素抵抗综合征和糖尿病——在基线智力和当前认知方面的特征。我们使用一种简单但有效的测试——NAART来评估语言智商，用MMSE来衡量当前的认知状况，在一个居家的老年人群中研究了这些关系。

材料和方法

研究人口与招募

这些受试者来自一项正在进行的、基于人群的居家老年人研究的前301名参与者，老年人的营养与记忆(NAME研究)．样本框架由波士顿市三家家庭护理机构的客户组成。任何接受家庭护理服务的人，只要他/她住在波士顿市，年收入低于18890美元，需要家庭护理服务，就在这些机构之一注册。三个机构中所有60岁以上的居家老人都被邀请参加了这项研究。有资格参加的参与者必须会说英语，身体上能够参加研究家访，有足够的视力和听力阅读和听到神经心理学测试的内容。所有入选的受试者都给予了知情同意。该方案和同意书由塔夫茨大学新英格兰医学中心机构审查委员会批准。

数据收集

每个受试者都参加了三次家访。神经心理测试在第一次家访期间完成。在第二次家访中，在禁食至少7小时的情况下，在早餐前抽血。在第三次家访期间，测量身体质量指数(BMI)，并收集健康状况和药物使用的信息。神经心理学测试在事先不知道受试者是否患有糖尿病的情况下进行。

测量

BMI和糖尿病:使用标准化仪器测量体重和身高两次，并用两次测量值的平均值计算BMI (kg/m²)．糖尿病被定义为使用抗糖尿病药物或空腹血糖大于126 mg/dl，这些参数被不同的基于人群的研究广泛使用[7，18］．研究对象被要求出示他们正在服用的所有药物，研究助理根据标签记录药物名称。葡萄糖浓度测定采用葡萄糖己糖激酶法，血清胰岛素测定采用常规放射免疫分析法。

语言智商与认知:在第一次家访中，由经过委员会认证的神经心理学家培训的研究助理进行认知测试。本分析采用两种测试:1)北美成人阅读测试(NAART) [15，19] {;2)小型精神状态检查(MMSE)。NAART有61个单词，每个发音错误的单词算作一个错误。语言智商的估计公式为:VIQ = 128.7 - 0.89 x(单词发音错误的数量)。MMSE包含6个类别来衡量定向、注册、记忆、注意力/专注力、语言和复制。MMSE的受试者<10或NAART < 75的患者不符合继续研究的条件。教育水平被分为三类进行分析:1)0-8;2) 9 - 12;3) > 12学年。

统计分析

使用PC-SAS(8.1版本)进行统计分析。采用方差分析(ANOVA)分析不同bmi亚组间的人口学特征、NAART和MMSE评分。t检验用于比较基于BMI、胰岛素和糖尿病状况的两个亚组的结果。计算显著性P值。

采用Spearman线性相关和简单单变量回归评价各指标与NAART和MMSE评分之间的关系。绘制了NAART、MMSE与年龄关系的分布。采用多因素回归分析评估潜在混杂变量与NAART和MMSE评分作为结果的影响。在回归模型中使用三个教育组来调整教育程度。

结果

研究人群

第一批301名受试者(79%的参与率)被用于分析。研究人群的平均年龄为76.3岁，77%为女性，69%独居。人口是多种族的，60%是白人，38%是非裔美国人，2%是其他种族。BMI数据来自287名受试者。BMI的平均值±SD为31.7±8.5 kg/m²．由于后勤或技术抽血问题，22人(7.3%)血液检测缺失，总共有278名受试者进行了血糖和胰岛素测量。291名受试者回答了糖尿病问卷，其中117人(40%)患有糖尿病。所有受试者的NAART和MMSE数据都是完整的。

人口和代谢数据的BMI状况

研究对象根据身体质量指数分为四组:1)身体质量指数<25 (n = 67);2) 25 < bmi<30(超重N = 70);3) 30 < bmi<35人(肥胖的N = 67);4) BMI >35(极端肥胖N = 83)(表1)。表1显示了在家人群中四个亚组之间描述性状态的比较。随着平均BMI的增加，各亚组的平均年龄降低(P = <0.0001)，说明年龄越大，体重越低。

BMI组	BMI < 25 N = 67	25 < bmi < 30 N = 70	30 < bmi < 35 N = 67	体重指数> 35 N = 83
(平均年龄、年±SD) *	80.2±9.0	76.7±8.4	77.5±7.8	72.0±6.7
女,没有。（％）	52 (78%)	47 (67%)	52 (78%)	72例(87%)
教育N (%) 主/年 9 - 12年 > 12年	5 (13%) 38 (22%) 22 (30%)	9 (24%) 41 (24%) 20 (27%)	9 (24%) 43 (25%) 14 (19%)	15 (39%) 50 (29%) 18 (24%)
BMI,公斤/米2(平均数±标准差)*	22.4±2.1	27.5±1.4	32.4±1.4	42.1±6.9
胰岛素，pmol/l(平均值±SD)*	50.4±37.6	76.9±56.4	134.5±245.7	154.1±102.1
糖尿病、N (%) *	8 (12%)	21 (30%)	31 (46%)	50 (60%)
心血管疾病，N (%)	27 (44%)	31 (45%)	25 (40%)	42 (51%)
高血压、N (%) * *	55 (82%)	63例(90%)	64例(98%)	80例(96%)
卒中史，N (%)	14 (21%)	17 (24%)	16 (24%)	16 (19%)
ApoE 4, N (%)	10 (17%)	16 (26%)	9 (15%)	24 (32%)

表1。居家老年人的人口学和代谢状况

*有统计学意义，P < 0.0001

**有统计学意义，P = 0.002

随着BMI均值增加，各组血浆胰岛素浓度均值也增加(表1,P = 0.0001)。胰岛素抵抗综合征，包括高BMI和胰岛素浓度升高，在肥胖亚组中普遍存在(30 < BMI<35和BMI > 35)。BMI越高，糖尿病患病率越高(12%、30%、46%和60%，P < 0.0001)。78%的糖尿病患者患糖尿病的时间不到20年。大多数糖尿病患者要么只服用口服糖尿病药物，要么不服用任何治疗糖尿病的药物(约70%)，这表明大多数患者患有2型糖尿病。

语言智商和认知数据的BMI状况

在居家老年人中，NAART与年龄无关(R = 0.06, P = 0.305)(图1A)， MMSE与年龄相反(R = 0.21, P < 0.001)(图1B)。这些数据表明，NAART测量的是基线病前智力，它不会随着年龄的增长而改变，但MMSE测量的是当前认知功能，它会随着人们年龄的增长或变得痴呆而改变。

图1所示。年龄和语言智商(图1A)与年龄和当前认知能力(图1B)的散点图，NAART:北美成人阅读测试，MMSE:简易精神状态测试，关系式，r为相关系数，P为统计显著性

BMI指数最低组NAART的平均值±SD为101±11(表2)，显著高于BMI指数较高组(98 + 12;96±11和93±11,P = 0.0003)。这些数据与BMI亚组的受教育程度一致(表1)。与BMI较低的亚组相比，BMI最高的亚组最有可能受教育程度较低(< 8年)(BMI下降时，分别为39%、24%、24%和13%)。与此同时，BMI指数最低的亚组最有可能拥有高等教育(> 12年)，与教育BMI指数较高的亚组相比:30% vs. 27%， 19%和24%)(表1)。相比之下，目前的认知状况，通过MMSE评分评估，四个BMI亚组之间没有差异(表2)(P = 0.9140)。

BMI组	BMI < 25 N = 67	25 < bmi < 30 N = 70	30 < bmi < 35 N = 67	体重指数> 35 N = 83	P值
NAART(平均值±标准差)	101±11	98±12	96±11	93±11	0.0003
MMSE(平均值±标准差)	25.4±4.2	25.3±3.4	25.1±3.6	25.4±3.2	0.9140

表2。居家老年人的BMI、语言智商和认知现状

语言智商与BMI、胰岛素浓度和糖尿病的反向关系

在单因素回归分析中，较低的NAART评分与较高的BMI测量值相关，b = - 0.28 (P <0.001)(表3)。较低的NAART评分也与较高的空腹胰岛素(b = - 0.02, P = 0.02)和糖尿病((b = - 3.81, P < 0.01)相关。多因素回归分析显示BMI与语言智商相关(b = -0.20, SE = 0.09, P = 0.03)，而年龄无关(b = -0.001, SE = 0.09, P = 0.91)(表4)。当回归模型中不考虑糖尿病时，BMI和NAART的b估计(SE)为- 0.25 (0.09)(P <0.01)。当BMI未纳入回归分析时，胰岛素和糖尿病均与NAART呈显著负相关(表4)，提示BMI、胰岛素和糖尿病可能通过共同途径影响语言智商的结果。

	NAART(*)分数			患者的(__)分数
	b估计(SE)	P值		b估计(SE)	P值
年龄、年	±0.08 (0.08)	0.31		- 0.09 (0.02)	0.02
BMI,公斤/米2	- 0.28 (0.08)	< 0.001		±0.03 (0.02)	0.27
胰岛素,pmol / l	- 0.02 (0.01)	0.02		±0.003 (0.22)	0.22
糖尿病	-3.81 (1.36)	< 0.01		- 1.03 (0.43)	0.02
教育(‡)
主/年	- 16.53 (1.97)	< 0.001		- 3.73 (0.65)	< 0.001
9 - 12年	- 8.15 (1.38)	< 0.001		- 0.95 (0.45)	0.04
> 12年	0	0		0	0

表3。单变量回归分析

即使在调整了受教育程度之后，这些关系仍然存在(表4)。此外，绘制了NAART评分和BMI测量值，发现两者存在双线性现象:在患有BMI的老年人中存在较大的斜率<40公斤/米²在BMI为> 40 kg/m的老年人中，斜率几乎为平²(数据没有显示)。因此，将BMI*BMI引入回归模型(表4)，以包含这种双线性关系。结果表明，BMI与语言智商之间的关系在该人群中更为吻合(b = -1.29, SE = 0.40, P < 0.01)。

	NAART(§)分数			患者的(* *)分数
	b估计(SE)	P值		b估计(SE)	P值
年龄、年	±0.07 (0.09)	0.40		- 0.07 (0.03)	0.007
BMI,公斤/米2	- 1.10 (0.45)	0.02		- 0.19 (0.14)	0.17
身体质量指数2	±0.01 (0.01)	0.02		±0.003 (0.002)	0.14
胰岛素,pmol / l	- 0.01 (0.01)	0.15		±0.003 (0.003)	0.32
糖尿病	- 1.62 (1.50)	0.46		- 1.56 (0.43)	< 0.001
教育(组合)
主/年	- 17.52 (2.24)	< 0.001		- 3.95 (0.69)	< 0.0001
9 - 12年	- 8.99 (1.58)	< 0.001		- 0.10 (0.49)	0.83
> 12年	0	0		0	0

表4。多元回归分析

为了证实这些关系，研究对象被分为两个亚组:BMI<30公斤/米²BMI > 30 kg/m²．肥胖组(BMI > 30 kg/m²)的NAART评分明显低于非肥胖组(BMI<30公斤/米²)(意思是+Sd: 94.10±10.10vs。99.24±10.97,P < 0.001)(图2A)。高胰岛素定义为中位数>72 pmol/l。与低胰岛素组相比，高胰岛素组的平均NAART评分较低(平均±SD: 94.65±12.13)vs．98.21±10.52,P = 0.010)(图2B)。糖尿病患者的平均NAART评分低于非糖尿病患者(平均值±SD: 94.10±11.06)vs．97.91±11.47,P = 0.006)(图2C)。所有这些结果(图2)与表3所示的单变量回归分析数据一致。

图2。说明了语言智商与BMI (A)、胰岛素(B)和糖尿病(C)的关系，以及当前认知与BMI (D)、胰岛素(E)和糖尿病(F)的关系。BMI是根据肥胖的分界点(30 kg/m2)来划分的。根据人群中胰岛素的中位数浓度进行划分。* p < 0.05

当前认知与BMI、胰岛素和糖尿病的关系

不像语言智商，目前的认知st2021版权OAT。在多因素回归分析(表4)中，只有糖尿病(b = -1.41, SE = 0.46, P <0.01)和年龄(b = -0.11, SE = 0.03, P <0.01)与MMSE相关。这些关系与进一步的教育调整有关(表4)。

肥胖组的MMSE评分无差异(BMI >vs。<30公斤/米²)(图2 d)。高胰岛素组与低胰岛素组在MMSE均分上也无统计学差异(图2E)。然而，糖尿病患者的MMSE评分显著低于非糖尿病患者(平均值±SD: 24.68±3.63)vs。25.72±3.51,P = 0.016)(图2F)。

讨论

这是我们所知的第一个以社区为基础的研究，研究与肥胖、胰岛素升高和老年人糖尿病有关的病前智力。我们的研究描述了居家老年人的语言智商、当前认知能力与三种临床症状(肥胖、胰岛素抵抗综合征和糖尿病)之间的不同关系。

一般的智力是抗衰老的，但当前的认知能力会随着年龄的增长而下降。

通过NAART评分衡量的语言智商，在不同年龄之间是静态的，而通过MMSE评分衡量的当前认知能力，在居家老年人中随着年龄的增长而下降(图1)。一般智力是一种遗传特征，早期发展的遗传和环境因素都会影响个体到成年时达到的智力水平。虽然低智力可能是痴呆症发作和衰老过程中认知能力下降速度的一个风险因素，但它的测量在一生中是静态的，对衰老和痴呆发作都有抵抗作用[15］．相反，从出生到成年，认知能力发展，并在衰老过程中衰退，在痴呆发作后严重恶化。尽管当前的认知与智力高度相关[16，两者测量的是大脑的不同功能，在衰老过程和痴呆疾病中也有不同表现。

肥胖与老年人的语言智商有关，但与当前的认知能力无关。值得注意的是，随着BMI的增加，语言智商分数下降(表2和表3;图2 a)。在这些老年人中，高BMI也与低教育水平相关(表1)。一些横断面研究表明，高BMI (> 31 kg/m)与高BMI呈负相关²)智力测验得分低，儿童和年轻人受教育程度低[20］．一项纵向研究表明，智力和教育与肥胖呈负相关，但只有较低的教育水平才能预测从青少年到成年的肥胖风险[24]。相反，我们发现目前的认知，通过MMSE测量，在这个人群中与BMI无关(表2和3;图2 d)。

胰岛素升高与较低的语言智商有关，但与当前的认知能力无关。肥胖与胰岛素水平升高有关，并诱发胰岛素抵抗综合征。据我们所知，还没有发表的研究表明空腹胰岛素和智力之间的关系。我们发现空腹胰岛素浓度和糖尿病患病率随着BMI的增加而上升(表1)，并且胰岛素浓度与语言智商分数呈负相关(表3;图2 b)。胰岛素升高与语言智商降低之间的显著关系可能介导了BMI与语言智商之间的负相关关系。

尽管两项研究表明认知障碍与葡萄糖负荷后两小时血浆胰岛素水平升高有关(口服糖耐量试验)[25，26]，我们没有看到空腹血清胰岛素和MMSE评分之间的联系。血糖负荷后胰岛素浓度与本研究空腹胰岛素浓度存在生理差异，这可能解释了胰岛素浓度与认知的不同关系。

糖尿病与语言智商和当前认知能力都有关。肥胖和胰岛素抵抗综合征会增加患2型糖尿病的风险。在这项研究中，糖尿病与较低的语言智商分数和较低的认知状态相关(图2C和2F)。一些研究表明，儿童的1型糖尿病与较低的智力分数有关，但病前智力与2型糖尿病之间的关系尚不清楚。此外，多项研究表明，2型糖尿病与老年人认知能力下降有关，我们的研究也支持这一观点。

研究结果表明，肥胖、胰岛素抵抗和糖尿病都与较低的语言智商通过可能的共同途径相关(表4)。另一方面，只有糖尿病和年龄，而不是肥胖或空腹胰岛素，与较低的认知能力、MMSE相关(表4，图2C和2F)。

由于轻度智力迟钝的人有较高的肥胖率[27,28]，智商和BMI可能有共同的遗传起源。另一方面，一项研究表明，在婴儿期被诊断并接受早期行为治疗的普瑞德-威利症患者比成年期被诊断和治疗的患者有更低的BMI测量值和更高的智商分数[29］．这表明遗传和环境因素都决定了发病前的智力水平。

我们的研究清楚地表明，肥胖与低智力密切相关，而低智力也与低教育地位有关。因此，低智商可能导致不健康的饮食模式，从而导致肥胖和高胰岛素血症，进而导致2型糖尿病。一项研究表明，较低的教育水平会增加从青少年到成年一直肥胖的风险[24］．我们需要更多的努力瞄准智商分数或教育水平较低的年轻人，使他们保持在一个健康的BMI范围内，以防止二型糖尿病的发病和随着年龄增长而导致的认知能力下降。因为病前智力与认知相关[17]，未来研究的另一个领域可能是检查2型糖尿病患者的认知障碍，同时考虑病前智力的影响。

由于本研究的局限性，本研究的横断面设计无法使我们得出较低的语言智商和肥胖与较低的认知能力和糖尿病之间的因果关系。尽管如此，我们的研究描述了老年人病前智力和认知障碍与BMI、胰岛素和糖尿病的不同关系模式。

资金信息

财务披露:这项工作由NIA拨款支持，W.Q.Q的AG-022476和m.f.f的AG-21790也通过NIH国家研究资源中心资助的普通临床研究中心提供资助。MO1-RR00054。

完成利益

我们没有任何利益竞争。

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