昼夜节律静息-活动节律与进餐时间之间的关联：NHANES 2013-2014

《Sleep Health》：Association between circadian rest-activity rhythm and meal timing: NHANES 2013-2014

　　

目的：本研究探讨了基于体动记录仪（actigraphy）的静息-活动节律（rest-activity rhythm, RAR）与进餐时间之间的关联，并研究了这些关联是否受种族/民族（race/ethnicity）的修饰。方法：研究人员使用了2013-2014年美国国家健康与营养调查（NHANES 2013-2014）的数据（n = 2944）。通过余弦分析（cosinor analysis）从体动记录仪数据中推导出24小时静息-活动指标（均值、振幅、峰值相位和稳健性）。连续进餐时间暴露变量进行了均值中心化（加权均值），使得系数代表在样本均值处参考种族/民族组（非西班牙裔白人）内的关联。模型包括了种族×进餐时间的交互项，以检验进餐时间与峰值相位之间的关联是否因种族/民族而异。显著的交互作用进一步通过种族分层简单斜率（race-stratified simple slopes）检验，报告了β估计值、标准误和95%置信区间。结果：在峰值相位与最后一餐时间之间观察到了显著的交互作用（P-交互 = 0.02）。较晚的最后一餐与墨西哥裔美国人（β = 0.77 ± 0.28，p-交互 = 0.02）和非西班牙裔黑人（β = 0.40 ± 0.12，p-交互 = 0.02）成年人中较晚的峰值相位相关。其他暴露-结局对均不显著（P > 0.05）。结论：显著的种族/民族交互作用表明，与白人成年人相比，最后一餐时间较晚的墨西哥裔美国人和黑人成年人相应地表现出较晚的峰值相位。研究人员的发现提示进餐时间与峰值相位之间可能存在随种族变化的关联。这些发现强调了进餐时间对昼夜节律反应的潜在种族/民族差异，突出了在昼夜节律营养学（circadian nutrition）研究中需要文化特异的措施。

该论文发表于《Sleep Health》。研究背景方面，昼夜节律（circadian rhythm）调控睡眠-觉醒周期、进食-禁食周期等多项生理功能。进餐时间作为非光性授时因子（zeitgeber）可影响外周时钟，但进餐时间与静息-活动节律（rest-activity rhythm, RAR）之间的关系在美国全国代表性人群中尚未充分阐明，且种族/民族差异的修饰作用也不明确。既往研究发现饮食时间较晚与昼夜节律失调（circadian misalignment）相关联，但RAR指标（如峰值相位acrophase）与进餐时间的关联在种族群体间是否存在差异，是本研究要解决的关键问题。
研究人员利用美国国家健康与营养调查（NHANES）2013-2014周期的横断面数据，最终纳入2348名成年人，旨在检验基于体动记录仪（actigraphy）的RAR指标与进餐时间的关联，并评估种族/民族是否修饰这些关联。主要结论包括：最后一餐时间与峰值相位之间的关联存在显著的种族交互作用（P_interaction = 0.02）；在墨西哥裔美国人和非西班牙裔黑人成年人中，较晚的最后一餐与较晚的峰值相位显著相关，而在非西班牙裔白人等其他种族/民族组中无显著关联；其他RAR指标（均值、振幅、稳健性）与进餐时间之间未发现显著种族差异。该研究的意义在于揭示了进餐时间与静息-活动节律之间的种族特异性关联，提示在昼夜节律营养学（circadian nutrition）研究中需制定文化敏感的干预措施。
关键技术与方法：样本队列来源于NHANES 2013-2014（国家健康与营养调查，一个对美国非机构化平民进行的横断面调查）。主要技术包括：使用ActiGraph GT3X+体动记录仪连续7天采集手腕加速度数据，通过余弦分析（cosinor analysis）提取24小时RAR指标——均值（mesor，节律中线估计统计量）、振幅（amplitude，拟合曲线峰值与谷值之差的一半）、峰值相位（acrophase，活动峰值时间）和稳健性（robustness，节律整体强度）。进餐时间来自两次非连续24小时膳食回忆（采用美国农业部自动化多次通过法），计算首次进餐时间、最后一次进餐时间和每日进食窗口（daily eating window，平均最后一次进餐时间减去平均首次进餐时间）。统计分析方法使用加权线性回归，纳入种族/民族与进餐时间的交互项，并对年龄、性别、体重指数（BMI, kg/m²）、教育程度、婚姻状况、社会经济状态（贫困收入比PIR）和总能量摄入进行协变量调整。显著交互作用通过种族分层简单斜率检验，报告β估计值、标准误和95%置信区间。
研究结果：
1. 样本特征与基础分布：最终样本平均年龄47.39岁，女性占52.7%。平均首次进餐时间为7:33 am，平均最后一次进餐时间为8:36 pm，每日进食窗口约13小时。总体平均活动峰值相位为2:08 pm。绝大多数参与者（81%）每日进食窗口≥10小时。种族/民族间在RAR指标和进餐时间上存在差异，例如墨西哥裔美国人振幅和均值较高，非西班牙裔黑人稳健性较低。
2. 主效应与交互分析：通过Wald联合检验，仅发现最后一餐时间与峰值相位存在显著的种族×进餐时间交互作用（P_interaction = 0.02）。在其他暴露-结局对（首次进餐时间、每日进食窗口与其他RAR指标）中未观察到显著交互（P > 0.05）。
3. 种族分层简单斜率：分层分析表明，在墨西哥裔美国人中，最后一餐时间每延迟1小时，峰值相位推迟0.77小时（β = 0.77 ± 0.28, P = 0.02）；在非西班牙裔黑人中，每延迟1小时，峰值相位推迟0.40小时（β = 0.40 ± 0.12, P = 0.005）。非西班牙裔白人等其他组中关联不显著（P > 0.05）。敏感性分析（排除午夜至凌晨5点进食者、将凌晨0-2点进食重新归类为前一日最后一餐）结果与主分析一致，表明潜在误分类未实质影响结论。
4. 其他指标：振幅、均值和稳健性与任何进餐时间变量的交互均不显著。
讨论部分中，研究人员指出进餐时间可通过影响外周时钟来调节昼夜节律系统，例如在生物夜间进食可能导致外周时钟与中枢起搏器（视交叉上核SCN）解耦，引发代谢功能障碍。种族特异性关联可能源于遗传因素（如非裔美国人自由运转周期tau较短，需更大相位提前）、文化因素（如晚餐时间的社会习惯）、社会经济地位及环境因素（如社区噪音、光暴露不均）。研究强调了进食与活动节律之间复杂的双向关系及社会时间表的混杂作用。局限性包括横断面设计无法推断因果、膳食回忆误差、饮食与活动未同步测量、部分种族亚组样本量较小等。
结论部分（翻译）：综上所述，本研究探讨了基于体动记录仪的静息-活动节律（RAR）与进餐时间之间的关联，并检验了这些关联是否受种族/民族修饰。研究人员发现较晚的峰值相位与较晚的进餐时间可能存在关联，提示行为节律和饮食时间可能相互联系。此外，研究人员观察到RAR存在种族/民族差异，与白人成年人相比，墨西哥裔美国人和非西班牙裔黑人成年人中较晚的最后一餐似乎延迟了峰值相位。这些发现强调了在表征昼夜节律时考虑进餐时间和种族/民族背景的重要性。未来研究应使用多天膳食摄入数据和同时测量的昼夜节律行为来进一步探索这些模式。