增加每日步数对轻度认知障碍患者认知功能的影响：一项为期12个月的随机对照试验

《Frontiers in Aging Neuroscience》：Increasing daily step count in mild cognitive impairment: a 12-month randomised controlled trial

　　

摘要 引言： 尽管大量研究证实了身体活动对认知功能的积极影响，但目前仍缺乏涉及长期、持续监测身体活动的随机对照试验来评估基于步数的干预措施对认知相关结局的效果。因此，本研究评估了在轻度认知障碍（MCI）患者中增加每日步数是否能改善认知表现和脑健康标志物。 方法： 研究招募了年龄在50至70岁之间、患有MCI、拥有智能手机的白人社区居住参与者，并将其随机分配到干预组或对照组。干预组的目标是每日达到≥10,000步，不设定个体化或基于基线的活动目标，而对照组则维持日常活动水平。研究人员通过腕戴式追踪器对参与者的身体活动进行了为期12个月的监测。研究人员采用蒙特利尔认知评估量表（MoCA）和剑桥神经心理测试自动化成套量表（CANTAB）测量认知功能，并评估了脑容量、心脏代谢及神经退行性生物标志物。 结果： 研究于2021年7月至2022年9月期间招募了198名参与者，并将其分配至干预组（n = 98）或对照组（n = 100）。共有188名参与者完成了研究。两组在每日步数（中位数差[95%置信区间]：1,728 [1,207–2,271]，p < 0.0001）、MoCA评分（1 [0–2]，p = 0.0043）、六盒条件下的空间工作记忆错误数（?1 [?2–0]，p = 0.0049）、腰围（?1 [?3–0] cm，p = 0.025）和臀围（?1 [?2–0] cm，p = 0.047）方面存在显著差异。在身体成分、生化参数或脑容量参数方面未观察到差异。 讨论： 在基线活动水平中等的MCI成人中，经过12个月每日步数的少量增加，MoCA评分出现了适度变化，而来自更广泛认知成套测验的证据有限且主要为探索性分析。未观察到对脑容量、外周神经退行性标志物、身体成分或新陈代谢的影响（试验注册：https://drks.de；标识符：DRKS00020943）。

研究背景与目的

轻度认知障碍（MCI）既可发生于正常衰老过程中，也可作为痴呆症的前驱阶段，影响一个或多个认知领域。全球范围内，50岁及以上人群中MCI的患病率约为19.7%，且近年因新冠疫情有所上升。由于目前尚无针对退行性疾病所致MCI的疾病修饰药物疗法，改变生活方式相关因素可能有助于预防或延缓MCI的发生，或减缓其向痴呆症的进展。身体活动被认为是预防认知衰退的关键因素之一，其中步行被认为是对老年人群最易获得且最具预防效果的运动形式。既往随机对照试验表明，步行干预可能与更好的白质健康和更大的海马体体积相关。然而，目前尚缺乏涉及长期、持续身体活动监测的随机对照试验来评估基于步数的干预措施对认知相关结局的效果。为此，研究人员设计了本项试验，旨在评估在MCI患者中，通过腕戴式追踪器测量的基于步数的身体活动增加对认知功能、脑容量、生化标志物、人体测量学参数及身体成分的影响。

研究方法

这是一项单中心、单盲、随机、对照、平行组设计的身体活动（PA）PROTECT试验。研究对象为波兰大波兰地区医疗中心和诊所招募的50至70岁、患有MCI、拥有智能手机的白人社区居住成年人。MCI的诊断基于蒙特利尔认知评估（MoCA）得分在19至26分之间。排除标准包括高基线身体活动水平、抑郁症、使用认知增强或精神类药物、酒精依赖、特定神经系统疾病、磁共振成像（MRI）禁忌症等。研究人员采用计算机软件生成的随机化列表将参与者按1:1比例随机分配至干预组或对照组，并按性别和糖尿病患病率进行分层。干预组被鼓励并通过移动应用程序、研究团队成员和心理学家指导，将其身体活动增加至每日至少10,000步，不设个体化目标；对照组则维持日常活动水平。所有参与者均被要求维持现有饮食。研究的主要结局是MoCA测试评估的认知功能变化；次要结局包括剑桥神经心理测试自动化成套量表（CANTAB）结果、脑结构容量参数、生化参数、血压、人体测量学参数和身体成分。身体活动通过Fitbit Inspire HR腕戴式追踪器连续监测12个月。统计分析采用Mann-Whitney U检验、Wilcoxon检验和χ2检验，数据以中位数和四分位距表示。

研究结果

参与者特征与分组情况

研究从2021年7月至2022年9月招募了198名符合条件的白人参与者，随机分为干预组（n=98）和对照组（n=100）。最终，93名干预组和95名对照组参与者完成了研究。两组在基线人口统计学和临床特征上基本均衡，但干预组的C反应蛋白（CRP）和白细胞介素-6（IL-6）水平略高于对照组。

身体活动水平的变化

在12个月的干预期内，干预组的每日步数、距离、总热量消耗、活动相关热量消耗及剧烈身体活动分钟数均显著高于对照组。干预组的中位每日步数为10,612步，对照组为9,040步，组间中位数差为1,728步。60.2%的干预组参与者达到了平均每日≥10,000步的目标，而对照组仅为31.6%。干预组在有效天数中达到目标的依从性中位数为60.6%。

认知功能评估结果

主要结局指标显示，干预组的MoCA评分较基线显著提高（中位数变化为1分），而对照组评分无变化，组间差异具有统计学意义。在CANTAB测试中，干预组在空间工作记忆（SWM）测试的六盒条件下，错误数显著减少，优于对照组。其他CANTAB测试指标未发现显著的组间差异。值得注意的是，在组内比较中，干预组在十项认知参数上表现出改善，而对照组仅有五项参数改善。

脑容量测量结果

两组在大脑皮层体积、总灰质体积、皮层下灰质体积和侧脑室体积的变化上均未发现显著的组间差异。然而，组内分析显示，对照组的海马体总体积在干预后显著下降，而干预组未观察到这种下降趋势，但这一组间差异未达到统计学显著性。

人体测量学和身体成分结果

干预组的腰围和臀围较对照组有更明显的减少，组间差异具有统计学意义。但在体重、体重指数（BMI）、腰臀比（WHR）以及通过双能X射线吸收测定法测量的身体成分指标上，两组间未见显著差异。

血压与生化参数结果

两组在血压、血糖、胰岛素、血脂谱、炎症标志物和外周神经退行性标志物（如脑源性神经营养因子BDNF、tau蛋白、β-淀粉样蛋白）的变化上均未发现显著的组间差异。

不良事件报告

干预组有14名参与者、对照组有15名参与者报告了不良事件，主要为骨科问题，未发生与研究干预相关的严重不良事件。

讨论与结论

在基线活动水平中等的MCI成人中，通过12个月的干预使每日步数小幅增加（约1,700步），可带来MoCA评分的适度提升（约1分），并在空间工作记忆方面显示出改善迹象。同时，干预还带来了腰围和臀围的小幅减少。然而，更广泛的认知成套测验证据有限，且未观察到对身体成分、代谢参数、脑容量或外周神经退行性标志物的显著影响。研究人员指出，这些结果支持了增加步数对MCI患者认知和身体指标的潜在益处，但由于未对多重比较进行校正，对次要结局的分析应视为探索性。研究的局限性包括样本均为白人、单中心设计、未设置盲法、以及因疫情取消中期访视等。研究结论认为，对于基线活动水平中等的MCI患者，通过持续12个月的步数干预，虽仅带来每日步数的小幅增加，却能在MoCA评分上产生适度的积极变化，并对腰围和臀围产生有益影响，但对脑容量、外周神经退行性标志物、身体成分和新陈代谢未发现明显作用。