绝经后女性体力活动与认知功能：抑郁症状与睡眠障碍的序贯中介效应研究

《Psychology Research and Behavior Management》：Physical Activity and Cognitive Function in Postmenpausal Women: Depressive Symptoms and Sleep Disorder as Sequential Mediators

　　

摘要 目的：本研究旨在探讨绝经后女性体力活动（physical activity, PA）与认知功能之间的关联，并考察抑郁症状与睡眠障碍是否在该关联中发挥序贯中介作用。 方法：研究分析了中国健康与养老追踪调查（China Health and Retirement Longitudinal Study, CHARLS，2011–2018年）中5614名绝经后女性。PA按四分位数分组（Q1–Q4），以总认知评分为主要结局。采用含限制性立方样条的混合效应模型刻画剂量-反应关系。构建多水平序贯中介模型，并采用偏差校正的Bootstrap法（1000次重抽样）估计间接效应；同时采用交叉滞后面板模型（cross-lagged panel model, CLPM）评估纵向方向性。 结果：PA与认知功能呈倒U型关联，与抑郁症状呈U型关联。以Q1为参照，中等强度PA（Q2）与较高认知评分相关（β = 0.559；95% CI，0.232–0.887），而最高四分位组（Q4，反映重体力劳动）与较低认知评分相关（β = ?0.354；95% CI，?0.697至?0.010）。在Q2组中，经抑郁症状（a1×b1 = 0.053）、异常睡眠时长（a2×b2 = 0.078）及抑郁-睡眠序贯路径（a1×d×b2 = 0.006）的间接效应均显著，总间接效应为0.137（95% CI，0.083–0.201）。CLPM分析显示，中等强度PA可预测后续更少的抑郁症状（β = ?0.056）及更好的认知功能（β = 0.039），与中介分析结果一致。 结论：在绝经后女性中，中等强度PA与更好的认知功能相关，其部分作用通过减少抑郁症状和改善睡眠实现；而高强度体力劳动与较差的认知功能相关。因此，在制定该人群认知健康保护策略时，抑郁症状与睡眠状况应作为重要考量因素。 关键词：体力活动；认知衰退；抑郁症状；绝经后女性；睡眠障碍

一、研究背景与问题提出

随着人口老龄化进程加速，认知损害已成为重大公共卫生问题。据估算，中国目前60岁及以上人群中约有1507万痴呆患者，约3877万轻度认知损害患者。女性罹患痴呆的风险约为男性的1.5至2倍，且该差距随年龄增长进一步扩大。绝经后早期是大脑健康的关键窗口期：雌激素的快速下降扰乱突触可塑性、神经炎症调控及脑血流灌注，伴随的内分泌与自主神经变化进一步加剧情绪与睡眠紊乱。激素替代疗法的有效性与安全性仍存争议，因此安全非药物干预策略成为临床优先方向。2024年柳叶刀痴呆预防、干预与护理委员会报告将PA列为痴呆可调控危险因素，强调从中年至晚年维持PA与认知衰退风险降低相关。

既往证据表明，规律PA可上调脑源性神经营养因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF）及胰岛素样生长因子-1表达，促进海马神经发生并改善脑血管功能。然而，PA与认知的关联并非线性，二者呈倒U型模式，且获益可能因活动类型而异。在绝经后女性中的证据仍有限。抑郁症状与睡眠障碍是两条生物学上合理的介导通路：PA与更少抑郁症状相关，而抑郁本身是痴呆的可调控危险因素；睡眠时长与认知呈U型关联，睡眠不足6小时或超过8小时的女性发生轻度认知损害的风险高于约7小时睡眠者。抑郁与睡眠障碍相互强化，提示可能存在从PA经抑郁至睡眠再至认知的序贯通路。然而，鲜有研究在绝经后女性中纵向检验这一序列。

二、研究设计与方法概述

研究人员利用CHARLS（2011–2018年）四波次纵向数据，纳入5614名自然绝经后女性，平均年龄61.5 ± 8.8岁，平均绝经年限12.7 ± 8.4年。PA依据国际体力活动问卷（International Physical Activity Questionnaire, IPAQ）指南评估，按代谢当量（metabolic equivalent of task, MET）计算总PA量（MET-分钟/周），并以四波均值分为四分位组Q1–Q4。抑郁症状采用10项流调中心抑郁量表（Center for Epidemiologic Studies Depression Scale, CES-D-10）评估。睡眠时长经自我报告获得，<6小时或≥8小时判定为异常。认知功能依据CHARLS认知模块评估，涵盖定向、计算、记忆与绘图四个维度，总分0–31分。主要统计方法包括：混合效应模型结合限制性立方样条刻画剂量-反应关系；多水平序贯中介模型配合偏差校正Bootstrap法（1000次重抽样）估计三条间接路径；交叉滞后面板模型（CLPM）评估纵向方向性；并开展七项敏感性分析检验稳健性。

三、研究结果

基线特征：Q2组认知评分最高（17.68 ± 5.68）、抑郁负担最低（8.61 ± 6.22）、异常睡眠比例最低（54.0%）。Q4组受教育程度最低（初中及以上仅25.8%）、务农比例最高（61.3%）、家庭收入中位数最低（8540元）。

序贯中介分析：限制性立方样条分析显示PA与认知呈倒U型关联、与抑郁症状呈U型关联，两结局最优PA水平均落在Q2范围内。总效应模型中，Q2组认知评分显著高于Q1组（β = 0.559），Q4组显著低于Q1组（β = ?0.354）。中介路径方面，Q2组PA负向预测抑郁症状（a₁ = ?0.853）、负向预测睡眠障碍风险（a₂: OR = 0.679），抑郁症状正向预测睡眠障碍（d: OR = 1.033）。全模型中，抑郁症状（b₁ = ?0.062）与睡眠障碍（b₂ = ?0.202）均负向预测认知评分。PA×时间交互项均未达显著，提示PA对认知的获益主要体现在基线水平差异而非改变下降速率。

Bootstrap间接效应分析：Q2组三条间接路径均显著：经抑郁路径（β = 0.053）、经睡眠障碍路径（β = 0.078）、抑郁-睡眠序贯路径（β = 0.006），总间接效应0.137，直接效应亦显著（c′ = 0.489）。Q3组仅经抑郁路径及序贯路径显著；Q4组三条间接路径均不显著。

交叉滞后面板模型分析：以PA为连续变量的CLPM中，PA正向预测抑郁（β = 0.029）、负向预测认知（β = ?0.013），方向与中介分析不一致，研究人员推测系Q4高强度劳动亚组干扰所致。将PA重新定义为二分类变量（中等PA：Q2+Q3）后，中等PA显著负向预测抑郁（β = ?0.056）、显著正向预测认知（β = 0.039），与中介分析结果一致。

敏感性分析：限制完成至少三次随访的样本后各路径方向与显著性保持一致；以PA为时变连续变量重新拟合后结构稳健；短睡眠与长睡眠亚组均获得显著间接效应；睡眠时长作为连续变量引入二次项后认知评分在7.12小时处达峰值；按年龄与务农状态分层未见交互作用；更严格绝经定义及进一步调整社会经济协变量后结论不变。

四、讨论与结论总结

讨论部分指出，中等强度PA与认知功能的积极关联与既往荟萃分析及绝经后女性横断面研究一致。Q4组负向关联符合“PA悖论”，即中等强度活动有益健康而高强度职业活动可能无益甚至有害——Q4组以农村居民、低教育程度者为主，其高PA量大概率反映农业劳动，长时间持续劳作可能导致心率和血压持续升高、扰乱自主神经调节，抵消休闲运动的获益。中介分析显示Q4负向关联不经过抑郁或睡眠障碍路径，构成独立直接通路，且不受务农状态或社会经济因素解释。生物学机制方面，运动通过上调BDNF、促进海马神经发生、改善脑血管功能及抗炎作用保护认知；抑郁通过下丘脑-垂体-肾上腺轴失调、皮质醇升高及神经炎症损害认知；睡眠通过类淋巴系统清除β-淀粉样蛋白及记忆巩固保护认知；绝经后雌激素下降移除神经保护作用，而中等PA可能通过非激素依赖机制部分代偿。

研究局限性包括：PA与睡眠均基于自我报告，PA未区分活动领域（农业劳动、家务、交通、休闲运动无法拆分）；睡眠仅捕获时长而未涵盖绝经期常见的睡眠碎片化、早醒及失眠症状；抑郁症状为症状负担评分而非临床诊断；认知采用简短筛查工具而非综合神经心理测验；存在未测量混杂因素；中介分析依赖无未测量中介-结局混杂的因果假设；RI-CLPM因四波设计遭遇模型识别约束，交叉滞后结果可能部分反映稳定的个体间差异；样本来自中国中老年人群，外推至其他国家与族裔需谨慎；绝经状态基于自我报告而非12个月闭经标准；观察性设计仅能描述关联而非因果。

结论：在绝经后女性中，PA与认知功能呈倒U型而非单调关联。中等强度PA较最低四分位组与更好认知相关，而最高四分位组（主要反映农业及其他体力劳动）与较差认知相关。在中等活动水平下，该关联部分由更少抑郁症状和更低异常睡眠概率解释，包括抑郁-睡眠序贯路径；最高四分位组中两中介均无贡献。上述模式在按年龄和务农状态分层及替代睡眠与绝经定义下保持一致。由于研究设计为观察性，研究结果描述关联而非因果效应。研究提示，活动类型与领域而非单纯总量与绝经后认知健康相关，情绪与睡眠应在保护认知的策略中受到关注。未来需采用客观、领域特异性活动测量的试验研究加以验证。