目的人体体成分指人体内各种成分的含量（如脂肪、肌肉和骨骼等）,反映人体生命过程中营养的积累和从外部环境获得的营养物质从而构建了身体的质量、形态和功能。儿童青少年处于体格塑造的关键时期,体成分中的脂肪、肌肉和骨骼在发育过程中将会发生显著变化,体成分的改变与日后健康密切相关。且我国儿童青少年超重肥胖流行呈加速态势,成为重大公共卫生问题。目前已有学者利用体成分评估儿童青少年肥胖程度和生长状况等,但多数研究忽略体成分中脂肪-肌肉-骨骼紧密耦合、互相影响的关系。从医学统计学角度,脂肪-肌肉-骨骼作为一个结构性整体,对应体成分相对量数据（脂肪百分比、肌肉百分比和骨矿物质百分比）具有定和限制（即所有成分比值总和为1）的多元成分数据（compositional data,CoDA）特征,采用经典统计方法分析可能导致伪相关、与实际不符或难以解释等问题。因此,本研究基于CoDA分析方法,将脂肪-肌肉-骨骼作为一个结构性整体,探讨儿童青少年体成分分布特征及影响因素;并通过成分数据模拟研究评价CoDA方法的适用性,即不同参数对CoDA方法拟合效果的影响,进一步验证CoDA方法适用于体成分分析的有效性。方法本研究选取等距对数比转换（Isometric Log Ratio,ILR）、Dirichlet分布、FD（flexible Dirichlet,FD）模型三种成分数据方法分析广州市6-18岁儿童青少年体成分（脂肪、肌肉和骨矿物质）比例分布,及脂肪和肌肉的各部位（上肢、下肢和躯干）比例分布;根据拟合优度指标选择最优拟合方法描述儿童青少年体成分分布特征、脂肪和肌肉的各部位分布特征。计算变异矩阵反映成分间相关性,并建立儿童青少年脂肪、肌肉和骨矿物质比例、脂肪和肌肉的各部位比例的95%参考等高范围（reference contour region,RCR）。进一步构建CoDA回归模型,分析儿童青少年体成分中脂肪相对优势（fat relative dominance,FRD）、肌肉相对优势（muscle relative dominance,MRD）和骨骼相对优势（bone relative dominance,BRD）的影响因素。最后基于最优拟合方法的分布,在不同参数（样本量、成分个数、成分比例、成分方差和成分间相关系数）条件下模拟CoDA,探讨各参数及组合对CoDA方法拟合效果的影响。结果1.根据拟合优度指标,本研究选择ILR方法分析儿童青少年体成分分布特征及影响因素。儿童青少年的体成分分布研究结果表明:男女脂肪、肌肉和骨矿物质含量随年龄增加而增加。12岁后男生的脂肪含量明显低于女生,肌肉含量明显高于女生。男生脂肪百分比在12岁前逐年增加,12-15岁随年龄增加呈下降趋势,16岁后又上升。女生脂肪百分比随年龄增大而增加。男生肌肉百分比随年龄增加而减少,在11岁到低谷后呈增加趋势,在15岁达到高峰后再次出现下降。女生的肌肉百分比随年龄逐渐减少。相对于脂肪百分比和肌肉百分比,男女骨矿物质百分比随年龄增加,其变化程度较少,整体上均呈下降趋势。12岁后男生脂肪百分比明显低于女生,肌肉百分比明显高于女生。男女肌肉百分比与骨矿物质百分比高度相关。6-7岁儿童青少年脂肪、肌肉和骨矿物质百分比的95%RCR分别为:男生:[4.11-30.69%]、[64.69-90.69%]、[4.62-6.93%];女生:[4.11-29.69%]、[65.69-90.11%]、[4.62-5.77%]。17-18岁儿童青少年脂肪、肌肉和骨矿物质百分比的95%RCR分别为:男生:[14.69-28.69%]、[66.69-80.69%]、[4.62-4.62%];女生:[15.11-47.27%]、[49.27-79.11%]、[3.46-5.77%]。2.儿童青少年脂肪的各部位分布研究结果表明:男生的上肢、下肢和躯干脂肪含量在12岁前、16岁后均随年龄增加呈上升趋势,12-15岁呈下降趋势。女生各部位脂肪含量随年龄逐渐增加。12岁后男生各部位脂肪含量明显低于女生。男女上肢和下肢脂肪百分比均随年龄增加而下降,躯干脂肪百分比随年龄增加而上升。11岁前、15岁后,男生上肢脂肪百分比低于女生,其余年龄段高于女生。男生下肢脂肪百分比均高于或接近女生。10岁前,男生躯干脂肪百分比均高于女生,之后低于女生。男女上肢脂肪百分比与下肢脂肪百分比强相关。6-7岁儿童青少年上肢、下肢和躯干脂肪百分比的95%RCR分别为:男生:[12.75-33.27%]、[36.17-78.85%]、[1.15-49.65%];女生:[14.79-34.69%]、[41.22-79.85%]、[1.15-42.72%]。17-18岁儿童青少年上肢、下肢和躯干脂肪百分比的95%RCR分别为:男生:[8.75-18.64%]、[26.40-58.99%]、[28.87-62.35%];女生:[12.17-19.48%]、[30.44-44.22%]、[41.57-54.27%]。3.儿童青少年肌肉的各部位分布研究结果表明:男女上肢、下肢和躯干肌肉含量均随年龄增加呈上升趋势。12岁后,男生各部位肌肉含量明显高于女生。在10岁前,男女上肢肌肉百分比逐年减少,但在10岁后随年龄增大而增大。整体上,男女下肢肌肉百分比随年龄增加呈上升趋势,躯干肌肉百分比随年龄增加呈下降趋势。男生上肢及下肢肌肉百分比均高于或接近女生,躯干肌肉百分比低于女生。男女各部位肌肉百分比间相关性较大。6-7岁儿童青少年上肢、下肢和躯干肌肉百分比的95%RCR分别为:男生:[7.65-11.29%]、[30.98-39.02%]、[51.96-60.04%];女生:[7.13-11.29%]、[31.56-37.29%]、[54.27-60.04%]。17-18岁儿童青少年上肢、下肢和躯干肌肉百分比的95%RCR分别为:男生:[10.17-12.17%]、[37.60-42.33%]、[47.34-50.81%];女生:[8.44-12.02%]、[34.86-41.17%]、[49.65-54.27%]。4.儿童青少年的体成分影响因素研究结果表明:对于男生,出生体重(β_FRD=0.06;β_MRD=-0.03)、父亲BMI(β_FRD=0.05;β_MRD=-0.02;β_BRD=-0.02)和母亲BMI(β_FRD=0.05;β_MRD=-0.02;β_BRD=-0.02)与其脂肪相对优势显著正相关、与肌肉相对优势或骨骼相对优势显著负相关（所有P≤0.039）。年龄(≥13岁与10-12岁相比,β_FRD=-0.33;β_MRD=0.20;β_BRD=0.13)、水产品摄入(3-5次/周与<1次/周相比,β_FRD=-0.19;β_MRD=0.10;β_BRD=0.10)、纯牛奶摄入(<1次/周与从不吃/周相比,β_FRD=-0.26;β_MRD=0.13;β_BRD=0.12)与男生较低脂肪相对优势、较高肌肉相对优势及骨骼相对优势显著相关（所有P≤0.032）。奶粉≥1次/周组男生骨骼相对优势高于从不吃奶粉/周组(β_BRD=0.11,P=0.023)。同样,年龄(≥13岁与10-12岁相比,β_FRD=0.36;β_MRD=-0.18;β_BRD=-0.18)、出生体重(β_FRD=0.09;β_MRD=-0.04;β_BRD=-0.04)、父亲BMI(β_FRD=0.03;β_MRD=-0.02;β_BRD=-0.02)和母亲BMI(β_FRD=0.05;β_MRD=-0.03;β_BRD=-0.03)也与女生脂肪相对优势显著正相关、与肌肉相对优势和骨骼相对优势显著负相关（所有P<0.001）。与从不吃奶粉/周组比较,奶粉≥1次/周组女生脂肪相对优势更低(β_FRD=-0.14,P=0.042)、肌肉相对优势(β_MRD=0.07,P=0.047)更高。相反,和<1次鸡蛋/鸭蛋等蛋类/周组比较,其余组女生脂肪相对优势更高(所有β_FRD≥0.20,所有P≤0.010)、肌肉(所有β_MRD≤-0.09,所有P≤0.015)和骨骼相对优势更低(所有β_BRD≤-0.11,所有P≤0.009)。5.成分数据模拟研究结果表明无论成分个数多少（二成分、三成分和四成分）,满足样本量大、成分间比例差异大、各成分方差小以及成分间相关系数大的成分数据采用ILR方法拟合效果更优。结论ILR成分数据方法能更好的分析体成分分布特征及影响因素。男女的脂肪-肌肉-骨骼百分比,及脂肪和肌肉的各部位百分比存在不同程度的年龄、性别差异。研究进一步建立了不同年龄段儿童青少年脂肪-肌肉-骨骼百分比、脂肪和肌肉的各部位百分比的95%参考等高范围。分析儿童青少年体成分影响因素,除年龄、性别外,本研究还发现出生体重、父亲BMI、母亲BMI、水产品、鸡蛋/鸭蛋等蛋类、纯牛奶、奶粉与儿童青少年体成分相关。本研究结果可为儿童青少年的生长和发育评估提供参考,为制定儿童青少年饮食等方面指南提供科学依据。