睡眠模式与遗传风险之间的关联及其对精神分裂症发病风险的影响:一项针对294,856名参与者的前瞻性队列研究

《Journal of Affective Disorders》:Associations of sleep patterns and genetic risk with risk of incident schizophrenia: A prospective cohort study of 294,856 participants

【字体: 时间:2025年12月01日 来源:Journal of Affective Disorders 4.9

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  精神分裂症风险与睡眠行为及遗传风险的关联性研究。基于UK Biobank数据,分析长睡眠、傍晚型昼夜节律、日间小睡及早晨起床困难与精神分裂症风险的关系,发现高遗传风险与不健康睡眠模式共存时风险显著升高(HR=5.80)。研究强调保持健康睡眠模式可降低发病风险,并通过多因素调整验证了结果稳健性。

  
该研究基于英国生物银行(UK Biobank)的数据库,对294,856名无精神分裂症病史的参与者进行了长达13.74年的随访观察,旨在探讨睡眠行为与精神分裂症风险之间的关联,并分析遗传易感性与睡眠模式的交互作用。研究主要发现以下关键结论:

### 一、睡眠行为与精神分裂症风险的单因素分析
1. **睡眠时长**
- 长期睡眠(>8小时/天)人群患精神分裂症的风险比正常睡眠时长(7-8小时)人群高87%(HR=1.87,95%CI 1.31-2.68)。
- 短睡眠(<7小时/天)在模型1中显示显著关联(HR=1.36),但在后续调整后不再显著,可能与短期睡眠的动态变化或混杂因素(如咖啡因摄入、工作压力)有关。

2. **昼夜节律类型**
- 倾向于“晚睡晚起”人群的风险比“晨型”人群高84%(HR=1.84,95%CI 1.23-2.77)。
- 研究将昼夜节律分为四类:明确晨型、偏好晨型、偏好晚型、明确晚型。其中,明确晚型人群风险最高,但整体趋势未达统计学显著水平(P=0.5305)。

3. **白天小睡与晨起困难**
- 经常白天小睡(“通常”频率)人群风险增加70%(HR=1.70,95%CI 1.10-2.64)。
- 晨起困难(“困难”组)人群风险增加49%(HR=1.49,95%CI 1.04-2.14)。
- 睡眠障碍中的失眠未显示显著关联,可能与失眠的亚型差异(如入睡困难vs维持睡眠困难)或混杂因素(如焦虑抑郁共病)有关。

### 二、睡眠模式与遗传风险的交互作用
研究将五种睡眠行为综合为“健康睡眠模式”评分(0-5分),定义为:正常睡眠时长+晨型倾向+无失眠+无白天小睡+晨起容易。
- **不良睡眠模式风险倍增**:与“健康睡眠模式”相比,不良睡眠模式(评分<2)人群风险增加75%(HR=1.75,95%CI 1.15-2.64)。
- **遗传风险分层下的叠加效应**:
- 高遗传风险(PRS最高 tertile)且不良睡眠模式人群,风险达正常人群的5.8倍(HR=5.80,95%CI 2.55-13.20)。
- 中等遗传风险(PRS中间 tertile)与中间睡眠模式(评分2-3)存在协同效应,风险增加32%(RERI=1.32,AP=0.52)。
- **遗传风险的主导作用**:无论睡眠模式如何,高遗传风险人群风险均显著高于低风险人群(HR=3.68,95%CI 2.47-5.49)。

### 三、研究创新性与机制探讨
1. **多行为综合评估**
突破以往单一睡眠行为研究局限,整合睡眠时长、昼夜节律、日间小睡、晨起困难五大指标,发现综合睡眠模式比单一行为更具预测价值。

2. **昼夜节律的“晚睡倾向”特异性**
相较于晨型或混合型人群,明确晚睡倾向(Eveningless)人群风险最高(HR=2.40),且与遗传风险存在叠加效应。晚睡倾向可能通过影响谷氨酸能系统(如NMDA受体功能)或HPA轴(皮质醇水平)参与致病过程。

3. **睡眠-遗传交互的生物学解释**
- **神经可塑性影响**:长期睡眠不足或昼夜节律紊乱可能降低BDNF(脑源性神经营养因子)水平,而BDNF与海马体神经再生密切相关,现有研究已证实其与精神分裂症发病存在关联。
- **炎症与氧化应激**:不良睡眠模式(如日间小睡)与促炎细胞因子(如IL-6、TNF-α)水平升高相关,可能通过血脑屏障破坏促进神经炎症。
- **表观遗传调控**:睡眠时长和节律可能通过DNA甲基化修饰影响精神分裂症相关基因(如COMT、DRD2)的表达。

### 四、研究局限性及未来方向
1. **数据来源限制**
- 睡眠行为依赖自我报告,可能存在回忆偏倚(如失眠实际发生频率可能被低估)。
- UK Biobank样本以欧洲裔为主(占比约95%),未纳入亚洲、非洲等非裔人群,需扩大样本多样性验证结论普适性。

2. **混杂因素控制**
尽管调整了年龄、教育水平、BMI、吸烟饮酒史等社会人口学及生理指标,但仍可能遗漏重要混淆因素(如肠道菌群、线粒体功能状态等)。

3. **因果推断挑战**
研究采用队列设计,睡眠行为与精神分裂症可能存在双向因果关系(如精神分裂症患者更易出现睡眠障碍)。已通过排除基线后2年内确诊病例及反向孟德尔随机化验证(MR)进一步控制反向因果偏倚。

### 五、临床实践启示
1. **睡眠模式干预优先级**
- 对高遗传风险人群(占研究样本37.12%),应重点改善晚睡倾向和日间小睡习惯。
- 中等遗传风险且存在中间睡眠模式(如偶尔失眠+晨起困难)的人群需加强早期筛查。

2. **多维度睡眠管理策略**
- 建议将睡眠模式纳入精神分裂症高危人群的常规评估指标,结合遗传风险评估制定个性化干预方案。
- 实践中可通过调整光照暴露时间(晨型光照)、建立固定作息周期(如保证7-8小时睡眠)、认知行为疗法(CBT-I)改善睡眠质量。

3. **研究转化路径**
- 针对发现的高风险组合(高PRS+不良睡眠模式),可开发基于睡眠监测的预警系统,结合遗传咨询提供预防性干预。
- 未来需开展随机对照试验验证睡眠行为干预对精神分裂症风险的降低效果。

### 六、与既往研究的对比分析
1. **昼夜节律与精神分裂症**
先前研究多关注失眠与精神分裂症的关系,而本研究的创新性在于发现晚睡倾向(Eveningless)比失眠更具风险(HR=2.40 vs HR=1.29)。这可能与昼夜节律紊乱导致的神经递质(如多巴胺、谷氨酸)稳态失衡有关。

2. **遗传-环境交互作用**
与Toulopoulou等(2019)关于PRS与认知功能的研究不同,本研究首次证实PRS与睡眠模式的交互作用对精神分裂症风险的显著影响,特别是高PRS与不良睡眠模式的组合可产生协同效应(HR=5.80)。

3. **睡眠障碍的亚型差异**
对比Gao等(2019)的孟德尔随机化研究,发现白天小睡(尤其是频繁小睡)与精神分裂症存在更明确的关联(HR=1.70 vs OR=1.08),提示可能需要区分不同睡眠障碍亚型的机制。

### 七、公共卫生建议
1. **高危人群分层管理**
- 低遗传风险人群:重点预防不良睡眠模式(如长期晚睡+日间小睡)。
- 高遗传风险人群:需同时关注睡眠模式异常(如晨起困难+频繁小睡)和早期症状(如认知功能下降)。

2. **睡眠健康促进项目**
- 在社区开展昼夜节律教育,推广“晨型光照疗法”(晨间5000K光照,夜间<1000K)。
- 建立睡眠-遗传风险评估模型,为高风险个体提供定制化睡眠干预方案。

3. **政策与保险机制**
- 将睡眠质量评估纳入精神疾病筛查流程,对高风险人群(如高PRS+不良睡眠模式)提供免费睡眠监测设备。
- 探索将睡眠健康纳入商业保险范畴,通过保费优惠激励健康睡眠行为。

该研究通过大规模队列数据揭示了睡眠模式与精神分裂症风险的复杂关联,为精准预防提供了重要依据。未来需结合脑成像、多组学数据(如表观基因组、代谢组)进一步解析机制,并通过随机对照试验验证干预效果。
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