睡眠时长与失眠症状和肺功能的关系:瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的横断面分析

《Scientific Reports》:Sleep duration and insomnia symptoms in relation to lung function in the Swedish CArdioPulmonary BioImage Study (SCAPIS): a cross-sectional study

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月12日 来源:Scientific Reports 4.9

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  研究人员在瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的27,740名参与者(女性52%,平均年龄57岁)中开展横断面分析,测量支气管舒张后FEV?、FVC、FEV?/FVC及DLCO(一氧化碳弥散量)。慢性气流受限(CAL)定义为FEV?/FVC低于正常下限。睡眠时

  
研究人员在瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的27,740名参与者(女性52%,平均年龄57岁)中开展横断面分析,测量支气管舒张后FEV?、FVC、FEV?/FVC及DLCO(一氧化碳弥散量)。慢性气流受限(CAL)定义为FEV?/FVC低于正常下限。睡眠时长分为短睡眠(<6 h)、正常睡眠(6–8 h)和长睡眠(≥9 h)。失眠症状——入睡困难(DIS)、睡眠维持困难(DMS)和早醒(EMA)——分别进行单独及累积(0–3)分析。多变量模型校正年龄、BMI、吸烟状态、教育程度和体力活动。短睡眠者和长睡眠者(分别占研究人群的9.5%和3.3%)FEV?低6%,FVC低5%。短睡眠者DLCO(mmol/min/kPa)低5%,长睡眠者低8%。在多变量模型中,短睡眠与较低的FEV?占预计值百分比(β ?0.79;95% CI ?1.32至?0.26)、FVC占预计值百分比(?0.79;?1.29至?0.30)及DLCO占预计值百分比(?1.03;?1.59至?0.47)相关。长睡眠呈现更强的负相关:FEV?占预计值百分比(?1.82;?2.68至?0.96)、FVC占预计值百分比(?1.21;?2.01至?0.40)及DLCO占预计值百分比(?2.71;?3.62至?1.79)。DIS与较低的FEV?占预计值百分比(?0.74;?1.21至?0.27)和DLCO占预计值百分比(?2.19;?2.69至?1.70)相关,并与CAL的较高比值比相关(OR 1.22;95% CI 1.09至1.37)。累积失眠负荷与较低的DLCO占预计值百分比呈梯度相关(一个症状:β ?0.56;三个症状:β ?2.30)。短睡眠和长睡眠时长及失眠症状与支气管舒张后肺功能轻度降低相关,其中DLCO的相关性最为一致。这些观察性发现提示,睡眠特征与一般人群中客观测量的肺功能和气体交换相关,可能值得进一步开展纵向研究。
**研究背景**:睡眠是现代社会中日益受到关注的健康问题,成人每晚约7–8小时睡眠通常与良好健康结局相关。既往研究表明,每晚睡眠少于6小时者更易肥胖,且糖尿病、高血压等心脏代谢疾病患病率更高;睡眠时长与肥胖呈U形关系,短睡眠和长睡眠者风险均增加。短睡眠时长还与呼吸系统症状相关,即使校正肥胖后仍存在;短睡眠和长睡眠均与较高的呼吸系统死亡率相关。然而,睡眠时长与一般人群中客观测量的肺功能之间的关系尚不清楚。哮喘与睡眠障碍持续相关,失眠严重影响生活质量,大型人群研究显示失眠症状与呼吸系统症状相关,孟德尔随机化分析提示失眠可能对支气管炎等呼吸结局存在因果效应。既往大多数基于人群的睡眠时长与肺功能研究(主要来自美国国家健康与营养调查NHANES)使用支气管舒张前肺量计测定,而支气管舒张前值包含可逆性气道狭窄,支气管舒张后值更能反映持续性损害并定义慢性气流受限(CAL)。DLCO(一氧化碳弥散量)是气体交换的测量指标,与肺气肿和CAL相关,也与阻塞性睡眠呼吸暂停中的夜间低氧血症相关,但据研究人员所知,尚未在一般人群中研究其与睡眠时长或失眠症状的关系。因此,本研究旨在大型人群队列中检验睡眠时长和失眠症状是否与支气管舒张后肺功能(FEV?、FVC、FEV?/FVC和DLCO)及CAL相关。研究人员假设异常睡眠时长和失眠症状均与较低肺功能独立相关。

**研究方法**:本研究为基于瑞典心肺生物影像研究(SCAPIS)的横断面研究。SCAPIS从瑞典人群登记中随机招募50–64岁个体,2013至2018年间共纳入30,154名参与者,在瑞典六所大学医院中心招募。参与者接受全面临床检查、影像学和广泛问卷数据收集。本研究使用SCAPIS核心方案数据,肺功能为主要结局,习惯性睡眠时长和失眠症状为主要暴露,协变量包括临床检查获得的人体测量指标和问卷来源的生活方式变量。最终研究人群为27,740名参与者。

**主要关键技术方法**:采用支气管舒张后肺量计测定(吸入400 μg沙丁胺醇15分钟后)测量FVC和FEV?(Jaeger MasterScreen PFT),每人最多8次操作以获得至少3次可接受测量并记录最高值;采用单次呼吸法测量DLCO;使用基于年龄和身高的性别特异性SCAPIS参考方程获取FEV?、FVC、FEV?/FVC和DLCO的预计值及正常下限(LLN,第5百分位);睡眠数据来自SCAPIS方案中"生活方式问卷——睡眠习惯"部分,条目对应基本北欧睡眠问卷(BNSQ);采用线性回归和逻辑回归模型分析关联;使用Stata 16进行统计分析。样本队列来源为瑞典SCAPIS人群队列。

**研究结果**:

**研究人群**:在纳入分析的队列中,9.5%报告短睡眠时长(<6 h;n=2,641),87.2%为正常睡眠时长(6–8 h;n=24,190),3.3%为长睡眠时长(≥9 h;n=909)。52.7%报告无失眠症状(n=14,613),29.1%(n=8,082)、12.8%(n=3,562)和5.3%(n=1,483)分别报告一个、两个和三个失眠症状。hs-CRP升高(≥2.1 mg/L)在短睡眠者(31.9%)和长睡眠者(38.3%)中较正常睡眠者(25.0%)显著更常见(P<.001)。短睡眠者和长睡眠者的合并症患病率均显著高于正常睡眠者(均P<.001),包括哮喘(11.2%和10.1% vs. 7.8%)、糖尿病(6.7%和7.7% vs. 3.9%)、COPD(2.4%和2.5% vs. 1.0%)和心力衰竭(0.8%和0.9% vs. 0.4%)。

**睡眠时长与肺功能**:在绝对值方面,短睡眠者和长睡眠者平均肺容积均低于正常睡眠者。在总体人群中,短睡眠者平均FVC低5%(4.0 vs. 4.2 L)、平均FEV?低6%(3.1 vs. 3.3 L)、平均DLCO低5%(8.2 vs. 8.6 mmol/min/kPa),与正常睡眠者相比P<.001。长睡眠者平均FVC低5%(4.0 vs. 4.2 L)、平均FEV?低6%(3.1 vs. 3.3 L)、平均DLCO低8%(7.9 vs. 8.6 mmol/min/kPa),P<.001。短睡眠者和长睡眠者CAL患病率均略高于正常睡眠者(11.4%和12.0% vs. 9.6%,P<.001)。详细睡眠时长类别间呈非线性模式,报告6–7小时睡眠者肺功能占预计值百分比最高,短睡眠者和长睡眠者均较低。在多变量线性回归分析中,短睡眠(<6 h)与较低的FEV?占预计值百分比(β ?0.79;95% CI ?1.32至?0.26)、FVC占预计值百分比(β ?0.79;?1.29至?0.30)和DLCO占预计值百分比(β ?1.03;?1.59至?0.47)独立相关,而FEV?/FVC占预计值百分比未见关联。长睡眠时长(≥9 h)呈现比短睡眠更强的负相关,FEV?占预计值百分比(β ?1.82;?2.68至?0.96)、FVC占预计值百分比(β ?1.21;?2.01至?0.40)、DLCO占预计值百分比(β ?2.71;?3.62至?1.79)和FEV?/FVC占预计值百分比(β ?0.68;?1.19至?0.17)均较低。进一步校正hs-CRP仅使这些估计略有减弱。

**失眠症状**:在单独失眠症状中,入睡困难(DIS)在多数结局中与较低肺功能呈现最一致的关联。DIS与较低的FEV?占预计值百分比(β ?0.74;95% CI ?1.21至?0.27)、较低的DLCO占预计值百分比(β ?2.19;?2.69至?1.70)和较低的FEV?/FVC占预计值百分比(β ?0.37;?0.64至?0.09)相关,但与FVC占预计值百分比无关联。DIS还与CAL较高比值比相关(OR 1.22;95% CI 1.09至1.37)。睡眠维持困难(DMS)与较低的DLCO占预计值百分比(β ?0.65;?0.98至?0.32)和较低的FEV?/FVC占预计值百分比(β ?0.31;?0.49至?0.13)相关,但与FVC或FEV?无关联。早醒(EMA)与任何肺功能结局均无关联。这些关联在很大程度上独立于全身性炎症。

**累积失眠症状负荷**:FVC、FEV?和DLCO均值随失眠症状数量增加而逐渐降低,报告三个症状者绝对肺功能最低。与报告无失眠症状者相比,报告三个症状者平均FVC低约9%(3.9 vs. 4.3 L)、平均FEV?低12%(3.0 vs. 3.4 L)、平均DLCO低13%(7.7 vs. 8.8 mmol/min/kPa)。CAL患病率亦随失眠症状负荷增加而升高,从无症状者的9.3%升至报告三个症状者的13.8%(P<.001)。在多变量分析中,失眠症状数量与DLCO占预计值百分比呈梯度关联。与报告无失眠症状者相比,报告一个症状者(β ?0.56;95% CI ?0.93至?0.19)、两个症状者(β ?0.77;?1.28至?0.27)和三个症状者(β ?2.30;?3.03至?1.55)DLCO占预计值百分比逐渐降低。该剂量-反应关系在校正全身性炎症后仍稳健。FEV?/FVC占预计值百分比呈现类似但较弱的模式。

**敏感性分析**:排除医生诊断的哮喘、COPD、心力衰竭和糖尿病患者后,所有与DLCO占预计值百分比的关联仍然存在,长睡眠与FVC、FEV?和FEV?/FVC占预计值百分比的关联亦存在,而部分其他与FEV?和FEV?/FVC占预计值百分比的关联及所有与CAL的关联不再具有统计学显著性。排除体重不足参与者(BMI<18.5 kg/m2;n=27,624)未实质性改变任何关联。进一步校正累积吸烟包年数后估计基本不变。当FEV?/FVC以绝对比值(百分点)分析并额外校正性别和身高时,结果与FEV?/FVC占预计值百分比相似。性别交互分析为探索性,三个交互作用具有统计学显著性:睡眠时长与FVC占预计值百分比(P=.046)、入睡困难与FEV?占预计值百分比(P=.020)、早醒与CAL(P=.018)。鉴于这些交互作用未进行多重比较校正且P值接近传统阈值,这些探索性发现不应过度解读。

**讨论部分总结**:描述性分析显示短睡眠和长睡眠者平均肺功能值低于正常睡眠者,随失眠症状数量增加呈类似梯度,报告三个症状者绝对肺功能值最低。在多变量回归分析中,当肺功能以占预计值百分比表示时这些模式持续存在。短睡眠和长睡眠时长均与较低的FEV?、FVC和DLCO占预计值百分比独立相关,长睡眠时长的负相关略强。失眠症状常见,DIS显示一致关联,EMA与任何结局均无关联。DLCO占预计值百分比呈剂量-反应关系模式尤为明显。重要的是,额外校正hs-CRP后这些关联基本不变。排除合并症参与者后,与DLCO和长睡眠的关联仍然存在,而部分与FEV?和FEV?/FVC的关联及所有与CAL的关联不再显著。最一致的发现是短睡眠者和长睡眠者及具有DIS、DMS或较多失眠症状者DLCO占预计值百分比较低,这些关联对hs-CRP校正和所有敏感性分析均稳健。横断面设计无法就这些关联的方向得出结论。可能的机制包括:睡眠呼吸障碍中的夜间间歇性低氧血症可能导致肺血管和内皮损伤,减少可用于气体交换的毛细血管血容量;慢性睡眠剥夺与交感神经活性增加相关,可能影响肺血管张力和气体交换;睡眠障碍和长睡眠与较高的C反应蛋白和白细胞介素-6相关;中心性肥胖可通过机械效应降低肺容积。睡眠障碍与呼吸健康之间的关系可能是双向的。研究优势包括大样本量和详细混杂因素信息。局限性包括横断面设计无法确定方向、睡眠数据为自我报告、失眠定义基于标准化但未验证的问卷条目、缺乏客观睡眠监测、残余混杂无法排除、研究人群为瑞典中年成人可能限制普适性。

**研究结论翻译**:在这一大型人群队列中,短睡眠和长睡眠时长及失眠症状与较低的支气管舒张后肺功能相关。最一致的发现是短睡眠者和长睡眠者及失眠症状较多者DLCO较低,这些发现在校正hs-CRP和排除合并症参与者后均稳健。与FEV?/FVC和CAL的关联较弱且不够稳健。由于研究为横断面设计,这些关联的方向未知,应在采用客观睡眠测量的纵向研究中加以检验。
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