《Frontiers in Psychology》：Latent profiles of 24-h movement behaviors and bone health at one-year follow-up in Chinese preschool children
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背景：身体活动、久坐行为和睡眠共同占据固定的24小时一天，然而它们与幼儿骨骼健康的关系大多是通过一次只考察一种行为，或通过分别遵守指南阈值的方式来进行研究的。以人为中心的方法能够描述全天组成特征，但尚未应用于学龄前儿童的骨骼健康研究。
方法：研究人员对来自中国
背景：身体活动、久坐行为和睡眠共同占据固定的24小时一天，然而它们与幼儿骨骼健康的关系大多是通过一次只考察一种行为，或通过分别遵守指南阈值的方式来进行研究的。以人为中心的方法能够描述全天组成特征，但尚未应用于学龄前儿童的骨骼健康研究。
方法：研究人员对来自中国长沙市三所幼儿园的109名儿童（平均年龄4.33岁；44.0%为女孩）进行了为期一年的随访。通过佩戴于髋部的加速度计连续七天测量久坐行为（SB）、轻度身体活动（LPA）和中高强度身体活动（MVPA），睡眠由家长每日报告并由班主任记录，包括周末时间。这四种行为闭合为1440分钟/天，表示为等距对数比（ilr）坐标，并通过潜在剖面分析（LPA）进行归纳。骨骼健康通过定量超声（QUS）测量的胫骨声速（SOS）来指示，并表示为针对年龄、性别和种族的z评分。协变量与剖面成员之间的关系通过偏倚校正三步法（R3STEP）进行评估，而剖面与SOS z评分之间的关联则通过Bolck-Croon-Hagenaars（BCH）方法分别在基线评分和一年随访评分模型中进行分析。
结果：研究识别出三个剖面：久坐型（n=31）、低活跃长睡眠型（n=7）和活跃型（n=71）。年龄较大的儿童更可能属于活跃型剖面而非久坐型剖面（OR 2.164每年，95% CI 1.012至4.630），而性别、社会经济地位（SES）评分和身体质量指数（BMI）z评分与剖面成员关系无显著关联。在基线时，各剖面的SOS z评分无差异。在一年随访时，活跃型剖面的儿童得分低于久坐型剖面的儿童（调整后差异?0.462，95% CI ?0.774至?0.150，p=0.004，Holm调整后p=0.016），而低活跃长睡眠型剖面未见显著差异（?0.256，95% CI ?0.844至0.332）。
结论：24小时运动行为剖面成员关系与骨骼健康的关联存在于一年随访时，但不存在于基线时。因此，在学龄前阶段进行骨骼健康研究和促进时，应考虑全天的运动组成。
研究背景与问题
骨骼矿物质在整个生长发育期不断积累，到骨骼生长结束时达到的量决定了峰值骨量。峰值骨量每增加一个标准差，成年后骨质疏松性骨折的风险预计降低约50%。在学龄前期，骨密度和骨矿物质含量均呈增长趋势，且这一时期的骨骼健康与可改变因素如身体活动、膳食摄入、钙和维生素D状态以及机械负荷等相关。因此，识别与学龄前儿童骨骼健康相关的可改变行为有助于早期健康促进。
然而，久坐行为（SB）、身体活动和睡眠各自都与骨骼发育有关，但以往研究多孤立地考察单一行为。由于这三种行为共同构成固定的24小时一天，任何一项行为的时间投入都意味着其他行为时间的减少。这种相互依赖性构成了24小时运动行为范式的基础，即应将各项行为综合考量而非孤立分析。尽管已有研究将成分数据分析（CoDA）应用于学龄前儿童的肥胖、体适能和认知能力等方面，但极少涉及骨骼健康。此外，大多数成分分析采用变量中心方法估计平均关联或时间再分配效应，而以人为本的方法如潜在剖面分析（LPA）能够识别出具有定性不同24小时模式的儿童亚组，这种方法尚未被用于这一年龄段的骨骼健康研究。
因此，本研究旨在利用成分潜在剖面分析（compositional LPA）识别学龄前儿童24小时运动行为的潜在剖面，并探讨这些剖面与基线及一年后胫骨声速（SOS）所反映的骨骼健康之间的关联。
研究方法与技术
研究人员从湖南省长沙市三所幼儿园的初级班和中级班招募儿童，以便一年后可重新评估同一批儿童。基线测量于2022年秋季进行，最终纳入109名具有完整基线和随访数据的儿童。研究人员采用三轴ActiGraph wGT3X-BT加速度计佩戴于右侧髋部，连续七天采集身体活动和SB数据，睡眠时长由家长每日填写睡眠日记并由班主任汇总。骨骼健康通过Sunlight Omnisense 7000P定量超声设备在非优势侧胫骨中段测量SOS，并计算为年龄、性别和种族的z评分。研究人员将四种行为作为闭合为1440分钟/天的四部分成分，经缩尾处理后再次闭合，并以三个等距对数比（ilr）枢轴坐标表示。潜在剖面分析从这三个ilr坐标出发，比较一至五个剖面的贝叶斯信息准则（BIC）、样本量调整BIC（aBIC）、熵值、Lo-Mendell-Rubin似然比检验（LMR）、自助法似然比检验（BLRT）、最小剖面规模及实质性可解释性，最终选定三剖面模型。协变量与剖面成员的关联通过偏倚校正三步法（R3STEP）检验，剖面与SOS z评分的关联通过Bolck-Croon-Hagenaars（BCH）方法估计，并调整年龄、性别、社会经济地位（SES）评分和BMI z评分，随访模型还额外调整了基线评分。
研究结果
样本特征： 109名儿童基线平均年龄4.33岁（SD 0.61），44.0%为女孩。闭合后成分平均值分别为SB 493.15分钟/天、LPA 189.65分钟/天、MVPA 46.62分钟/天、睡眠710.58分钟/天。基线胫骨SOS z评分均值0.31（SD 0.78），一年随访时为0.39（SD 0.79）。
潜在剖面模型选择： 一至五剖面模型比较显示，从一到三剖面模型拟合显著改善：BIC在三剖面解处降至最低，LMR和BLRT均支持增加第三剖面，熵值升至0.894。四剖面模型BIC上升且BLRT不再显著，五剖面模型进一步恶化。三剖面模型中最小剖面占6.4%（n=7），因其捕捉到行为独特的长睡眠亚组而被保留。
三剖面结构： 三个剖面分别命名为久坐型（n=31，28.4%）、低活跃长睡眠型（n=7，6.4%）和活跃型（n=71，65.1%）。久坐型特征为SB最高、MVPA最低；低活跃长睡眠型表现为睡眠极长、SB和LPA及MVPA均最低；活跃型则以最高的LPA和MVPA及最短的睡眠为特征。各剖面指定剖面的平均后验概率分别为0.961、0.988和0.950。
协变量与剖面成员的关联： 相对于久坐型，年龄较大的儿童更可能属于活跃型（OR 2.164每年，95% CI 1.012至4.630，p=0.047），而性别、SES评分和BMI z评分与剖面成员无显著关联。对于低活跃长睡眠型，四项协变量均无显著预测作用。
剖面与胫骨SOS z评分的关联： 在基线模型中，调整协变量后，低活跃长睡眠型和活跃型与久坐型相比均无显著差异。在一年随访模型中，额外调整基线评分后，活跃型儿童SOS z评分显著低于久坐型（β=?0.462，95% CI ?0.774至?0.150，p=0.004，Holm调整后p=0.016），而低活跃长睡眠型与久坐型无显著差异（β=?0.256，95% CI ?0.844至0.332）。
敏感性分析： 二剖面解中，久坐型31名儿童、低活跃长睡眠型6名及活跃型5名合并为一类，其余67名为另一类，后者在随访中SOS z评分显著低于前者（β=?0.466，p=0.005）。四剖面解中，久坐型和低活跃长睡眠型各自独立成类，活跃型分为两个子类，两者在随访中均显著低于久坐型。排除低活跃长睡眠型后，活跃型与久坐型的差异仍显著（β=?0.392，p=0.014）。
讨论与结论
本研究发现最活跃的剖面在一年后反而具有较低的胫骨SOS z评分。活跃型儿童积累了最多的MVPA（55.98分钟/天）和LPA（206.53分钟/天），但其SOS z评分比久坐型低0.462个单位。这一结果看似与现有证据相悖，但研究人员指出，在成分框架内，活跃型中的额外活动时间来自减少的SB和睡眠，而该剖面睡眠最短（695.79分钟/天）。已有研究表明睡眠时长与身体活动在学龄前儿童骨强度中存在交互作用，活动的益处依赖于充足的睡眠。此外，骨骼健康指标为胫骨SOS，而身体活动对SOS的影响可能不同于对其他超声参数的作用。三个剖面在睡眠上也存在差异，但活跃型与久坐型睡眠时长相差仅约11分钟，且均在推荐范围内，因此单纯睡眠差异不足以解释结果。研究人员强调，这一发现更符合全天成分的整体解读，即更均衡的时间分配可能比极端偏向某一方向对骨骼更有利，但该推论尚需进一步验证。
在协变量方面，仅年龄与剖面成员显著相关，年龄较大的儿童更可能属于活跃型，这与白天小睡逐渐放弃的正常成熟过程一致。性别、SES和BMI z评分未显示出关联，这可能反映了样本的社会经济范围较窄和样本量有限。
研究结论： 在学龄前儿童中，研究识别出24小时运动组成的三种剖面。这些剖面在基线时与胫骨SOS z评分无关，但一年后活跃型剖面的儿童得分低于久坐型剖面的儿童。因此，在早期儿童骨骼健康促进中，关注24小时运动组成作为一个整体可能是重要的。
