基于可穿戴设备数据的性别特异性分析揭示女性从体力活动中获得更显著冠心病预防效益

《Nature Cardiovascular Research》：Sex differences in the association of wearable accelerometer-derived physical activity with coronary heart disease incidence and mortality

本研究针对当前冠心病(CHD)预防中存在的"性别差异"问题，通过分析85,412名英国生物银行参与者的腕戴加速度计数据，发现女性在达到相同体力活动水平时能获得比男性更显著的冠心病预防效益。女性仅需每周250分钟中高强度体力活动(MVPA)即可降低30%冠心病风险，而男性则需要530分钟才能达到同等效果。该研究为基于可穿戴设备的性别特异性冠心病精准预防提供了重要证据。

　　

在心血管疾病防治领域，一个令人困惑的现象长期存在：尽管美国心脏协会(AHA)、欧洲心脏病学会(ESC)和世界卫生组织(WHO)等权威机构均统一推荐每周至少150分钟的中高强度体力活动(MVPA)来预防冠心病，但男性和女性在运动能力和指南依从性方面始终存在着明显的"性别差异"。更令人深思的是，这种差异对冠心病发生和发展的具体影响一直未被充分探索。

目前全球体力活动不足的流行率在女性中为33.8%，男性为28.7%，女性比男性高出5个百分点。然而，传统的体力活动评估主要依赖自填问卷，存在回忆偏倚和测量误差等问题。随着可穿戴设备的普及，腕戴加速度计能够提供客观、连续的活动监测，为精准干预提供了新的机遇。

正是在这样的背景下，厦门大学心血管病研究所的陈佳金等研究人员在《Nature Cardiovascular Research》上发表了他们的最新研究成果。该研究利用英国生物银行(UK Biobank)中超过85,000名参与者的腕戴加速度计数据，深入探讨了体力活动与冠心病风险和死亡率关系中的性别差异。

研究团队主要采用了前瞻性队列研究设计，基于腕戴式三轴加速度计客观测量体力活动数据。研究对象包括80,243名基线无冠心病的参与者（平均年龄61.54±7.84岁，女性占57.3%）和5,169名已确诊冠心病的患者（平均年龄66.93±5.90岁，女性占30.0%）。通过多变量Cox比例风险模型分析体力活动与冠心病结局的关联，并采用限制性立方样条模型评估剂量反应关系。

人群特征

在冠心病发病率研究中，中位随访7.88年期间共记录了3,764例冠心病事件。而在冠心病死亡率研究中，中位随访7.77年期间观察到593例全因死亡。总体而言，48.46%的无冠心病参与者达到了AHA/ESC/WHO推荐的最低MVPA时间（150分钟/周），而冠心病患者中仅有30.51%达到这一目标。女性在MVPA持续时间和强度方面均落后于男性，指南依从性也较低。

体力活动与冠心病发病风险的性别差异

在冠心病发病率研究中，MVPA持续时间每增加30分钟/周，女性冠心病风险降低2.9%（风险比[HR]=0.971），男性降低1.9%（HR=0.981），表明对女性的保护作用更强（P_interaction<0.001）。

按指南依从性分层后，累积发病率曲线显示，遵循指南的参与者风险降低在两种性别中均显著（P_log-rank<0.001）。达到AHA/ESC/WHO标准推荐的体力活动男性冠心病发病率为703.53/10万人年，而未达到者为1,143.62/10万人年。女性中也观察到类似趋势（249.16 versus 519.28/10万人年）。

多变量Cox比例风险模型显示，达到AHA/ESC/WHO标准推荐的女性冠心病发病风险相对降低22%（HR=0.780），男性降低17%（HR=0.830），性别差异显著（P_interaction=0.009）。遵循WHO扩展推荐也发现类似模式。

剂量反应关系分析揭示，为达到30%的冠心病风险降低（HR=0.70），男性需要每周进行530分钟MVPA，而女性仅需250分钟，男性需要比女性多一倍的运动量才能获得同等益处。

遵循每日AHA/ESC/WHO指南（150/7分钟/天）的天数增加也与冠心病风险降低相关。女性中，冠心病发病率从无依从天数的5.2%下降到每周每天活动的1.5%。男性中也观察到保护性梯度，冠心病发病率从10.2%下降到4.7%。每增加一天达到每日推荐量，女性风险降低6.0%（HR=0.940），男性降低4.3%（HR=0.957），性别差异显著（P_interaction=0.002）。

体力活动与冠心病患者死亡风险的性别差异

在冠心病死亡率研究中，MVPA持续时间对全因死亡率的保护作用在女性（HR=0.883）和男性（HR=0.965）中均存在，但获益程度存在性别差异（P_interaction=0.005）。

Kaplan-Meier曲线显示，按体力活动指南依从性分组的生存差异在两种性别中均显著（P_log-rank<0.05）。在女性冠心病患者中，达到指南推荐的340名参与者中有6例死亡（1.76%），而未达到指南的1,213名患者中有111例死亡（9.15%）。男性患者获益相似但较弱。

多变量Cox回归模型显示，女性HR为0.300，男性为0.808，性别差异显著（P_interaction=0.004）。虽然未调整的生存曲线显示按WHO扩展推荐分组的患者生存差异相对 modest，但多变量调整后未发现统计学证据支持死亡率风险降低与遵循WHO扩展推荐相关。

剂量反应关系显示，男性患者需要比女性多近1.7倍的每周MVPA量才能达到相当的死亡率风险相对降低。

冠心病患者死亡率趋势表明，跨每日体力活动指南依从天数存在潜在的逆向但略有波动的关系，可能由于样本量相对有限。总体而言，每增加一天达到AHA/ESC/WHO指南，女性冠心病患者死亡率风险相对降低15%（HR=0.850），男性降低8%（HR=0.922）（P_interaction=0.052）。考察达到WHO扩展指南天数与死亡率关系时，女性患者获益更大（HR=0.729 versus 男性0.911）（P_interaction=0.025）。

敏感性分析

体力活动指标与冠心病发病率和死亡率关联的性别差异在各种敏感性分析中保持一致且稳健。包括不同协变量调整集的多重模型、考虑竞争风险的Fine和Gray子分布风险模型、以年龄为时间尺度的Cox模型、按性别分层的Cox模型等均得出一致结果。排除随访第一年内发生事件的参与者后结果仍然稳健。使用插补数据集的分析也一致显示，女性在相同体力活动剂量下获得更大的冠心病发病率和死亡率降低益处。

研究结论与意义

这项大规模前瞻性研究使用腕戴加速度计测量的体力活动数据，观察到体力活动对冠心病发病率和死亡率临床益处的显著性别差异。为实现冠心病发病风险30%的相对降低，男性需要每周进行530分钟MVPA，而女性仅需一半时间（250分钟/周）即可获得可比益处。对于冠心病患者的全因死亡率，虽然两种性别都遵循相同的AHA/ESC/WHO推荐MVPA量（150分钟/周），但女性患者死亡率风险降低幅度是男性的三倍。

可能的生理机制包括：女性循环雌激素水平较高，雌激素可促进体力活动期间体脂减少；雌激素补充可增加男性运动期间的脂质氧化；骨骼肌形态组成的性别差异，男性具有更大的糖酵解能力，而女性以更大的全肌氧化能力为特征，这些差异可能导致女性对体力活动的敏感性增加和更大的临床获益。

该研究的临床意义在于强调了冠心病预防中性别特异性个体化管理的必要性。与男性相比，女性仅需一半的运动时间即可获得同等的健康益处，这一发现有可能鼓励女性参与体力活动。随着腕戴可穿戴设备的日益普及，基于设备的个性化健康评估和干预可能有助于通过激励女性参与体力活动来弥合"性别差异"。

研究优势包括大规模、前瞻性设计、客观体力活动测量、精心考虑的协变量和全面的敏感性分析。局限性主要涉及英国生物银行参与者的 ancestry 和地理局限性、冠心病死亡率研究的样本量相对较小、观察性设计无法确定因果关系等。

总之，这项基于大规模前瞻性队列的研究发现，加速度计测量的体力活动与无冠心病人群的冠心病发病风险和已确诊冠心病患者的全因死亡率风险之间存在显著的性别差异。与男性相比，女性从相同水平的体力活动中获得更大的益处。这些发现可能为冠心病发病率和死亡率的性别特异性个体化管理提供见解，并推动使用可穿戴设备进行精准预防，通过鼓励女性参与体力活动来弥合"性别差异"。