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由渐进性的骨质密度降低和骨组织微结构破坏所导致的骨质疏松症(Osteoporosis,OP)已经成为全世界范围内所面临的一个重要的公共卫生问题。骨质疏松症一般在老年人和绝经后的妇女中发生率较高,且女性的发病风险显著高于男性。有研究发现,全球范围内OP的患病率呈逐年上升趋势,在50岁以上的白人女性中,骨质疏松症的患病率约为50%,且约有20%由骨质疏松症导致的髋部骨质疏松性骨折的患者在骨折发生后的1年内死于各种并发症。临床中常用双能X线吸收测量法(Dual energy X-ray Absorptiometry,DXA)测量人体的股骨颈及腰锥骨质密度(Bone Mineral Density,BMD),并作为“金标准”用于诊断是否患有骨质疏松症。在年轻时期骨质密度较高的人群,在50岁以后患骨质疏松症的风险会相对降低。目前有学者提出铁可能促进骨量的丢失;也有研究表明,患有血色素沉着病或其他血液性疾病的患者体内的血清铁蛋白均升高,而这类患者又常常伴随着骨质疏松症的发生,故认为一部分的骨质疏松症是由铁蓄积造成的。目前,关于铁水平对骨质密度影响的机制虽尚存在争议,但已有研究表明铁超负荷和铁缺乏都会对骨代谢情况造成影响。人体内的铁水平可以用摄入铁、循环铁(血清铁)和储存铁(血清铁蛋白)来衡量。目的:本研究拟通过分析铁指标与股骨颈和腰椎骨质密度之间的影响因素及其关联性的大小,验证高铁水平对人体的骨质密度造成的影响,并通过比较不同铁指标与骨质密度的相关性大小,确定与骨质密度相关性最好的铁指标。同时,探究铁与骨质密度之间的关系在不同的骨质密度检测部位中是否一致。方法:利用美国国家健康与营养调查(National Health Nutrition Examination Survey,NHANES)2005至2010年的数据,应用IBM SPSS 24.0软件进行统计,分析可能影响骨质密度的因素及纳入的年轻女性中摄入铁、血清铁及血清铁蛋白与骨质密度之间的关联;采用广义线性模型(Generalized Linear Model,GLM)和广义相加模型(Generalized Additive Model,GAM)探究摄入铁、血清铁和血清铁蛋白与不同部位的骨质密度之间可能存在的线性或非线性关系;利用Logistic回归模型比较指标的R~2,使用赤池信息量准则(Akaike information criterion,AIC)和贝叶斯信息准则(Bayesian information criterion,BIC)用以权衡和估计模型复杂度并确定拟合数据优良性的标准,防止模型由于过高的精度造成复杂度过高的现象。结果:1.2005-2010年美国国家健康与营养调查中,共调查31034人。排除未做过或做过无效的摄入铁、血清铁及血清铁蛋白检测和股骨颈及腰椎骨质密度检测的人群后,共纳入研究对象4000人,全部为女性,平均年龄27.70岁。研究人群的骨质密度水平、摄入铁水平、血清铁水平和血清铁蛋白水平均处于正常参考值范围。排除未做过或做过无效的摄入铁、血清铁及血清铁蛋白检测和四肢及头部骨质密度检测的人群后,共纳入研究对象1480人,全部为女性,平均年龄24.91岁。研究人群的骨质密度水平、摄入铁水平、血清铁水平和血清铁蛋白水平也均处于正常参考值范围。2.在校正协变量的广义线性回归分析中,结果显示血清铁和血清铁蛋白与股骨颈骨质密度(血清铁:β=-0.032,P=0.024;血清铁蛋白:β=-0.071,P<0.001)和腰椎骨质密度(血清铁:β=-0.030,P=0.034;血清铁蛋白:β=-0.084,P<0.001)均呈负相关。而铁的摄入水平与股骨颈及腰锥骨质密度之间不相关。三种铁指标与四肢及头部骨质密度均无相关性(P>0.05)。3.我们在第一部分大样本人群中进行了模型拟合,我们将广义线性回归分析中与股骨颈和腰椎骨质密度有相关性的两种铁指标(血清铁和血清铁蛋白)进行了拟合程度的比较。结果显示血清铁蛋白在股骨颈骨质密度(R~2=0.254,AIC=-5955.9,BIC=-5949.7)和腰椎骨质密度(R~2=0.233,AIC=-5809.3,BIC=-5803.0)中均好于血清铁(股骨颈:R~2=0.251,AIC=-5935.4,BIC=-5929.1;腰椎:R~2=0.227,AIC=-5769.8,BIC=-5763.5),为反映骨质密度的最优模型。4.在广义相加模型中,我们在第一部分大样本人群中绘制了GAM图,以清晰的看出摄入铁、血清铁和血清铁蛋白与股骨颈骨质密度和腰椎骨质密度之间为线性关系,不存在非线性关系。结论:1.研究对象的骨质密度受年龄、种族和BMI的影响且各部位骨质密度之间存在统计学差异,头部骨质密度最高,上肢骨质密度最小。2.血清铁及血清铁蛋白均与股骨颈和腰椎骨质密度存在相关性且呈负相关,但摄入铁与骨质密度不相关。3.血清铁蛋白是三种铁指标中与股骨颈和腰椎骨质密度相关性最好的铁指标。4.铁与骨质密度之间的负相关关系是受骨质密度的检测部位影响的,四肢及头部骨质密度不受铁水平的影响