探寻动态体力活动模式与肥胖风险关联的关键循环生物标志物

【字体: 时间:2025年03月15日 来源:Discover Medicine

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  为探究体力活动(PA)时间对肥胖的影响,研究人员分析英国生物银行数据,发现 PA 模式与肥胖风险相关,多种生物标志物起介导作用。

  # 解开肥胖与体力活动的奥秘:关键循环生物标志物大揭秘
在全球范围内,肥胖正成为一个日益严峻的健康挑战。它就像一个隐藏在暗处的 “健康杀手”,与多种慢性疾病,如 2 型糖尿病、心血管疾病和高血压等紧密相连。我们都知道,保持适当的体力活动(Physical Activity,PA)对预防和控制肥胖至关重要,然而,一个有趣又关键的问题却一直悬而未决:一天中不同时间进行的体力活动,对肥胖风险究竟有怎样的影响呢?以往的研究虽然认识到 PA 能减少肥胖风险,但对于 PA 时间的影响却知之甚少,就好像在黑暗中摸索,始终没有找到那盏照亮真相的明灯。
为了揭开这个谜团,来自安徽医科大学、清华大学、香港城市大学以及美国 Genmab Inc 等机构的研究人员,依托英国生物银行(UK Biobank)的大规模队列数据,开展了一项极具意义的研究。他们的研究成果发表在《Discover Medicine》杂志上,为我们理解肥胖与体力活动之间的关系带来了新的曙光。

研究人员在这项研究中运用了多种关键技术方法。首先,他们使用 Axivity AX3 三轴加速度计,收集了 103,642 名参与者的 24 小时 PA 数据,这些数据如同一个个精准的 “运动记录仪”,详细记录了参与者的活动情况。不过,在数据分析前,研究人员对数据进行了严格筛选,最终纳入 92,072 名参与者的数据进行分析。接着,研究人员采用功能主成分分析(Functional Principal Component Analysis,fPCA)技术,从复杂的 PA 数据中提取出关键特征,这一技术就像是一把 “数据手术刀”,精准地剖析出数据背后隐藏的规律。此外,研究人员还运用了多变量逻辑回归模型分析 PA 模式与肥胖风险的关联,并通过中介分析找出介导这种关系的重要生物标志物。

下面,让我们来看看研究人员都有哪些重要发现。

1. 研究对象的基本特征


研究人员分析了 92,072 名参与者的数据,其中 56% 为女性,参与者平均年龄 63 岁。研究发现,肥胖组和非肥胖组在社会经济地位、性别、吸烟状况、饮酒习惯、饮食模式和教育程度等方面存在显著差异。这些差异就像一条条线索,暗示着它们可能在肥胖与 PA 的关系中扮演着重要角色。

2. 体力活动模式特征


通过 fPCA 技术,研究人员从 PA 时间序列数据中提取出前三个特征函数,它们分别解释了 85.5%、11.9% 和 2.3% 的方差,累计解释了 99.7% 的总方差。这三个特征函数(fPC1、fPC2 和 fPC3)分别反映了一天中的总体 PA 水平、早晚活动差异以及持续双峰模式与更集中单峰模式之间的差异。

3. PA 模式与肥胖的关联


研究结果显示,fPC1 得分越高,肥胖风险越低;以晚活动组为参照,fPC2 中早活动组的肥胖风险更低;fPC3 中,单峰模式比多峰模式的肥胖风险低。这表明,不仅总体 PA 水平,PA 的时间模式也与肥胖风险密切相关。进一步的亚组分析还发现,不同年龄、性别、教育程度和社会经济因素的人群,其 PA 模式存在显著差异。例如,65 岁及以下、社会经济地位较高且教育程度高的女性,总体活动水平更高;而 65 岁以上、社会经济地位较高但教育程度低的男性,更倾向于 “早模式” 活动。

4. 潜在的作用途径


研究人员通过中介分析发现,多种生物标志物在 PA 与肥胖的关系中起重要介导作用。这些生物标志物包括高密度脂蛋白胆固醇(HDL cholesterol)、甘油三酯(Triglycerides)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL cholesterol)、葡萄糖(Glucose)、糖化血红蛋白(HbA1c)、性激素结合球蛋白(SHBG)、γ- 谷氨酰转移酶(GGT)、C 反应蛋白(CRP)、白细胞介素 - 6(IL-6)、GlycA 和超氧化物歧化酶(SOD)等。以 fPC1 为例,这些生物标志物的间接效应占 PA 与肥胖关系的 62.82%,表明 PA 可能通过影响这些生物标志物水平来降低肥胖风险。比如,PA 可使 HDL cholesterol 水平升高,进而减少肥胖风险。

在讨论部分,研究人员指出,以往分析 PA 数据的传统方法存在局限性,而本研究使用的 fPCA 技术能更细致地捕捉 PA 模式特征。此外,研究还强调了考虑生物标志物作为中介的重要性,这为未来通过 PA 预防肥胖的干预措施提供了更精准的方向。不过,该研究也存在一些局限性,如数据收集时间可能存在偏差,研究对象主要为 42 岁及以上人群,样本相对健康且社会经济剥夺程度较低,参与者佩戴加速度计可能产生选择性偏差等。

总的来说,这项研究填补了我们在理解 PA 时间动态与肥胖风险关联方面的空白。研究揭示了新颖的昼夜 PA 模式,强调了保持一定 PA 水平和特定活动时间在降低肥胖风险中的双重重要性。同时,研究识别出的多种介导 PA 与肥胖关系的生物标志物,为我们理解其中潜在的生物学机制提供了关键线索。这一研究成果对于制定个性化的预防肥胖策略具有重要意义,未来的研究可以在此基础上,进一步探索如何通过调节这些生物标志物,更有效地利用 PA 预防和控制肥胖,为人们的健康保驾护航。
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