中老年女性血清总睾酮水平与骨关节炎发生风险的横断面研究

doi:10.3877/cma.j.issn.2096-0263.2025.05.002

中华老年骨科与康复电子杂志 ›› 2025, Vol. 11 ›› Issue (05) : 271 -279. doi: 10.3877/cma.j.issn.2096-0263.2025.05.002

关节炎

中老年女性血清总睾酮水平与骨关节炎发生风险的横断面研究

廖江涛¹, 宋振宇², 徐浩¹, 李翼¹, 徐冬冬¹, 于威¹, 代志鹏³, 田洪涛¹, 童伟¹^,^†(

)

¹430022　武汉，华中科技大学同济医学院附属协和医院骨科
²541000　桂林医学院附属第二医院
³450003　郑州，河南省人民医院

收稿日期:2025-06-25 出版日期:2025-10-05
通信作者: 童伟
基金资助:
湖北省科学技术厅项目(2023BCB089); 国家自然科学基金项目(82372465); 国家自然科学基金项目(82202762)

Cross-sectional study on serum total testosterone levels and the risk of osteoarthritis in Middle-aged and Elderly Women

Jiangtao Liao¹, Zhenyu Song², Hao Xu¹, Yi Li¹, Dongdong Xu¹, Wei Yu¹, Zhipeng Dai³, Hongtao Tian¹, Wei Tong¹^,^†()

¹Department of Orthopedics, Union Hospital, Tongji Medical College, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430022, China
²The Second Affiliated Hospital of Guilin Medical University, Guilin 541000, China
³Department of Orthopedics, Henan Provincial People's Hospital, Zhengzhou University People’s Hospital, Zhengzhou 450003, China

Received:2025-06-25 Published:2025-10-05
Corresponding author: Wei Tong

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引用本文：

廖江涛, 宋振宇, 徐浩, 李翼, 徐冬冬, 于威, 代志鹏, 田洪涛, 童伟. 中老年女性血清总睾酮水平与骨关节炎发生风险的横断面研究[J/OL]. 中华老年骨科与康复电子杂志, 2025, 11(05): 271-279.

Jiangtao Liao, Zhenyu Song, Hao Xu, Yi Li, Dongdong Xu, Wei Yu, Zhipeng Dai, Hongtao Tian, Wei Tong. Cross-sectional study on serum total testosterone levels and the risk of osteoarthritis in Middle-aged and Elderly Women[J/OL]. Chinese Journal of Geriatric Orthopaedics and Rehabilitation(Electronic Edition), 2025, 11(05): 271-279.

目的

关于血清总睾酮（TST）水平与骨关节炎（OA）间的关系尚不清楚，本研究旨在调查血清总睾酮水平与中老年女性OA发生风险间的关联。

方法

采用横断面研究设计，纳入美国国家健康与营养调查（NHANES）2013-2016周期中1 627名50岁及以上女性数据。暴露变量为血清总睾酮水平，结局变量为OA。

结果

多变量逻辑回归分析显示，血清总睾酮水平较高与50岁及以上女性OA发生风险显著降低相关。具体而言，血清总睾酮水平每升高20个单位，OA发生风险降低27.2%（OR=0.728；95% CI：0.566，0.936；P=0.0169）。平滑曲线拟合二者间的关联呈线性关系。交互作用检验表明，年龄、BMI、高血压、糖尿病、腰围、血清总胆固醇水平、雌二醇水平及性激素结合球蛋白水平水平均未显著改变睾酮与OA间的关联性。

结论

在美国50岁及以上的女性中，较高的血清睾酮水平与较低的OA发生风险相关，本研究为血清总睾酮水平与OA间的关系提供了新的见解和证据。

关键词: 骨关节炎, 睾酮, 中老年女性, 横断面研究

Objective

The relationship between serum total testosterone levels and osteoarthritis (OA) remains controversial. This study aimed to investigate the association between serum total testosterone levels and the risk of OA in middle-aged and older women.

Methods

A cross-sectional study design was employed, including data from 1,627 women aged 50 and older from the 2013-2016 cycles of the National Health and Nutrition Examination Survey (NHANES) in the United States. The exposure variable was serum total testosterone levels, and the outcome variable was OA.

Results

The multivariable logistic regression analysis revealed a significant association between higher serum testosterone levels and a reduced risk of OA in women over 50 in the United States. Specifically, for every 20-unit increase in serum testosterone levels, the risk of OA decreased by 27.2% [OR=0.728; 95% CI: 0.566, 0.936; P=0.0169]. The smooth curve fitting demonstrated a linear relationship between the two variables. Interaction tests showed that factors such as age, BMI, hypertension, diabetes, waist circumference, serum total cholesterol levels, estradiol levels, and SHBG levels did not significantly influence the relationship between serum testosterone levels and OA.

Conclusions

In women aged 50 and older in the United States, higher serum testosterone levels are associated with a lower risk of OA. This study provides new insights and evidence into the relationship between serum testosterone levels and OA.

Key words: Osteoarthritis, Testosterone, Middle-aged and older women, Cross-sectional study

图1 纳排流程图

表1 1 627名50岁及以上女性研究人群基线特征

变量	总参与者人数（n=1 627）	非骨关节炎人数（n=1 159）	骨关节炎人数（n=468）	统计值	P值
年龄[岁，Mean（95% CI）]	63.47（62.90，64.05）	62.37（61.76，62.98）	65.47（64.45，66.48）	F=33.455	<0.001
血清总睾酮[ng/dL，Mean（95% CI）]	19.75（18.82，20.68）	20.55（19.29，21.82）	18.30（17.11，19.48）	F=7.017	0.013
BMI[kg/m²，Mean（95% CI）]	29.80（29.19，30.40）	29.12（28.51，29.72）	31.03（30.24，31.81）	F=32.730	<0.001
腰围[cm，Mean（95% CI）]	100.50（99.46，101.55）	99.12（97.97，100.28）	103.00（101.66，104.35）	F=31.764	<0.001
PIR[Mean（95% CI）]	3.07（2.90，3.25）	2.97（2.77，3.18）	3.26（3.01，3.50）	F=4.101	0.052
雌二醇[pg/ml，Mean（95% CI）]	17.44（13.32，21.56）	19.68（13.99，25.38）	13.37（9.97，16.78）	F=4.252	0.048
胆固醇[mg/dL，Mean（95% CI）]	207.92（205.15，210.70）	207.91（204.76，211.06）	207.95（202.34，213.56）	F<0.001	0.991
性激素结合球蛋白[nmol/L，Mean（95% CI）]	72.30（69.96，74.63）	71.59（68.61，74.58）	73.57（69.65，77.50）	F=0.604	0.443
种族[例（%）]				χ²=84.153	<0.001
墨西哥裔美国人	243（14.94）	193（16.65）	50（10.68）
其他西班牙语裔	208（12.78）	169（14.58）	39（8.33）
非西班牙语裔白人	714（43.88）	429（37.01）	285（60.90）
非西班牙语裔黑人	289（17.76）	218（18.81）	71（15.17）
其他种族	173（10.63）	150（12.94）	23（4.91）
高血压病史[例（%）]				χ²=15.490	<0.001
是	912（56.05）	61（52.98）	298（63.68）
否	715（43.95）	545（47.02）	170（36.32）
糖尿病病史[例（%）]				χ²=3.412	0.065
是	335（20.59）	225（19.41）	110（23.50）
否	1292（79.41）	934（80.59）	358（76.50）
教育程度[例（%）]				χ²=29.445	<0.001
高中以下学历	395（24.28）	319（27.52）	76（16.24）
高中学历	349（21.45）	256（22.09）	93（19.87）
高中及以上学历	883（54.27）	584（50.39）	299（63.89）
婚姻状况[例（%）]				χ²=3.618	0.164
已婚或同居	854（52.49）	614（52.98）	240（51.28）
分居、离异或丧偶	650（39.95）	450（38.83）	200（42.74）
从未结婚	123（7.56）	95（8.20）	28（5.98）
吸烟史[例（%）]				χ²=9.164	0.002
是	616（37.86）	412（35.55）	204（43.59）
否	1011（62.14）	747（64.45）	264（56.41）
饮酒史[例（%）]				χ²=19.477	<0.001
是	879（54.03）	586（50.56）	293（62.61）
否	748（45.97）	573（49.44）	175（37.39）

表1 1 627名50岁及以上女性研究人群基线特征

变量	总参与者人数（n=1 627）	非骨关节炎人数（n=1 159）	骨关节炎人数（n=468）	统计值	P值
年龄[岁，Mean（95% CI）]	63.47（62.90，64.05）	62.37（61.76，62.98）	65.47（64.45，66.48）	F=33.455	<0.001
血清总睾酮[ng/dL，Mean（95% CI）]	19.75（18.82，20.68）	20.55（19.29，21.82）	18.30（17.11，19.48）	F=7.017	0.013
BMI[kg/m²，Mean（95% CI）]	29.80（29.19，30.40）	29.12（28.51，29.72）	31.03（30.24，31.81）	F=32.730	<0.001
腰围[cm，Mean（95% CI）]	100.50（99.46，101.55）	99.12（97.97，100.28）	103.00（101.66，104.35）	F=31.764	<0.001
PIR[Mean（95% CI）]	3.07（2.90，3.25）	2.97（2.77，3.18）	3.26（3.01，3.50）	F=4.101	0.052
雌二醇[pg/ml，Mean（95% CI）]	17.44（13.32，21.56）	19.68（13.99，25.38）	13.37（9.97，16.78）	F=4.252	0.048
胆固醇[mg/dL，Mean（95% CI）]	207.92（205.15，210.70）	207.91（204.76，211.06）	207.95（202.34，213.56）	F<0.001	0.991
性激素结合球蛋白[nmol/L，Mean（95% CI）]	72.30（69.96，74.63）	71.59（68.61，74.58）	73.57（69.65，77.50）	F=0.604	0.443
种族[例（%）]				χ²=84.153	<0.001
墨西哥裔美国人	243（14.94）	193（16.65）	50（10.68）
其他西班牙语裔	208（12.78）	169（14.58）	39（8.33）
非西班牙语裔白人	714（43.88）	429（37.01）	285（60.90）
非西班牙语裔黑人	289（17.76）	218（18.81）	71（15.17）
其他种族	173（10.63）	150（12.94）	23（4.91）
高血压病史[例（%）]				χ²=15.490	<0.001
是	912（56.05）	61（52.98）	298（63.68）
否	715（43.95）	545（47.02）	170（36.32）
糖尿病病史[例（%）]				χ²=3.412	0.065
是	335（20.59）	225（19.41）	110（23.50）
否	1292（79.41）	934（80.59）	358（76.50）
教育程度[例（%）]				χ²=29.445	<0.001
高中以下学历	395（24.28）	319（27.52）	76（16.24）
高中学历	349（21.45）	256（22.09）	93（19.87）
高中及以上学历	883（54.27）	584（50.39）	299（63.89）
婚姻状况[例（%）]				χ²=3.618	0.164
已婚或同居	854（52.49）	614（52.98）	240（51.28）
分居、离异或丧偶	650（39.95）	450（38.83）	200（42.74）
从未结婚	123（7.56）	95（8.20）	28（5.98）
吸烟史[例（%）]				χ²=9.164	0.002
是	616（37.86）	412（35.55）	204（43.59）
否	1011（62.14）	747（64.45）	264（56.41）
饮酒史[例（%）]				χ²=19.477	<0.001
是	879（54.03）	586（50.56）	293（62.61）
否	748（45.97）	573（49.44）	175（37.39）

表2 单因素回归分析

变量	OR（95% CI）	P值
血清总睾酮（ng/dL）	0.988（0.979，0.997）	0.011
年龄（岁）	1.038（1.025，1.052）	<0.001
种族[例（%）]
墨西哥裔美国人	Ref.
其他西班牙语裔	0.973（0.590，1.604）	0.915
非西班牙语裔白人	2.815（2.167，3.658）	<0.001
非西班牙语裔黑人	1.350（0.919，1.983）	0.139
其他种族	0.796（0.395，1.604）	0.530
BMI（kg/m²）	1.035（1.023，1.047）	<0.001
腰围（cm）	1.016（1.010，1.021）	<0.001
高血压病史[例（%）]
是	Ref.
否	0.644（0.484，0.859）	0.006
糖尿病病史[例（%）]
是	Ref.
否	0.784（0.590，1.042）	0.104
吸烟史[例（%）]
是	Ref.
否	0.694（0.506，0.952）	0.031
饮酒史[例（%）]
是	Ref.
否	0.630（0.490，0.811）	0.001
教育程度[例（%）]
高中以下学历	Ref.
高中学历	1.391（0.818，2.362）	0.233
高中及以上学历	1.901（1.253，2.884）	0.005
婚姻状况[例（%）]
已婚或同居	Ref.
分居、离异或丧偶	1.038（0.732，1.473）	0.834
从未结婚	0.720（0.331，1.565）	0.414
PIR	1.115（1.002，1.241）	0.0543
雌二醇（pg/ml）	0.997（0.994，1.000）	0.1019
胆固醇（mg/dL）	1.000（0.997，1.004）	0.9905
性激素结合球蛋白（nmol/L）	1.038（0.998，1.004）	0.4319

表2 单因素回归分析

变量	OR（95% CI）	P值
血清总睾酮（ng/dL）	0.988（0.979，0.997）	0.011
年龄（岁）	1.038（1.025，1.052）	<0.001
种族[例（%）]
墨西哥裔美国人	Ref.
其他西班牙语裔	0.973（0.590，1.604）	0.915
非西班牙语裔白人	2.815（2.167，3.658）	<0.001
非西班牙语裔黑人	1.350（0.919，1.983）	0.139
其他种族	0.796（0.395，1.604）	0.530
BMI（kg/m²）	1.035（1.023，1.047）	<0.001
腰围（cm）	1.016（1.010，1.021）	<0.001
高血压病史[例（%）]
是	Ref.
否	0.644（0.484，0.859）	0.006
糖尿病病史[例（%）]
是	Ref.
否	0.784（0.590，1.042）	0.104
吸烟史[例（%）]
是	Ref.
否	0.694（0.506，0.952）	0.031
饮酒史[例（%）]
是	Ref.
否	0.630（0.490，0.811）	0.001
教育程度[例（%）]
高中以下学历	Ref.
高中学历	1.391（0.818，2.362）	0.233
高中及以上学历	1.901（1.253，2.884）	0.005
婚姻状况[例（%）]
已婚或同居	Ref.
分居、离异或丧偶	1.038（0.732，1.473）	0.834
从未结婚	0.720（0.331，1.565）	0.414
PIR	1.115（1.002，1.241）	0.0543
雌二醇（pg/ml）	0.997（0.994，1.000）	0.1019
胆固醇（mg/dL）	1.000（0.997，1.004）	0.9905
性激素结合球蛋白（nmol/L）	1.038（0.998，1.004）	0.4319

表3 血清总睾酮水平与OA间的关系

变量	模型1 [OR（95% CI）]	模型2 [OR（95% CI）]	模型3 OR（95% CI）]
每20个单位血清总睾酮水平（ng/dL）	0.783（0.657，0.933）	0.770（0.642，0.924）	0.728（0.566，0.936）
每20个单位血清总睾酮水平（ng/dL）	P=0.0106	P=0.009	P=0.0169
血清总睾酮水平四分位数分组（ng/dL）
Q1（0.53-10.99）	Ref	Ref	Ref
Q2（11.00-16.20）	1.066（0.809，1.405）	1.189（0.858，1.646）	1.223（0.904，1.654）
Q3（16.30-23.90）	1.156（0.816，1.638）	1.253（0.854，1.840）	1.223（0.833，1.794）
Q4（24.00-144.00）	0.790（0.562，1.111）	0.791（0.555，1.127）	0.724（0.463，1.131）
趋势性检验P值	0.3038	0.2962	0.2109

表3 血清总睾酮水平与OA间的关系

变量	模型1 [OR（95% CI）]	模型2 [OR（95% CI）]	模型3 OR（95% CI）]
每20个单位血清总睾酮水平（ng/dL）	0.783（0.657，0.933）	0.770（0.642，0.924）	0.728（0.566，0.936）
每20个单位血清总睾酮水平（ng/dL）	P=0.0106	P=0.009	P=0.0169
血清总睾酮水平四分位数分组（ng/dL）
Q1（0.53-10.99）	Ref	Ref	Ref
Q2（11.00-16.20）	1.066（0.809，1.405）	1.189（0.858，1.646）	1.223（0.904，1.654）
Q3（16.30-23.90）	1.156（0.816，1.638）	1.253（0.854，1.840）	1.223（0.833，1.794）
Q4（24.00-144.00）	0.790（0.562，1.111）	0.791（0.555，1.127）	0.724（0.463，1.131）
趋势性检验P值	0.3038	0.2962	0.2109

图2 TST与OA的关联性分析。研究发现睾酮与OA存在线性关联（P<0.05）。图中实线与虚线分别代表估计值及其95% CI。校正因素包括：年龄、种族、BMI、高血压、糖尿病、教育程度、婚姻状况、吸烟史、饮酒史、腰围、PIR、胆固醇、雌二醇及性激素结合球蛋白水平注：OA表示骨关节炎；TST表示睾酮

图3 血清总睾酮水平每增加20单位与OA关联性的亚组分析

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Cross-sectional study on serum total testosterone levels and the risk of osteoarthritis in Middle-aged and Elderly Women

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