活动-睡眠综合指数与糖尿病成人代谢综合征严重程度的相关性研究

《Journal of Diabetes & Metabolic Disorders》：A composite activity-sleep index is associated with metabolic syndrome severity in adults with diabetes

　　

目的：本研究旨在探讨在美国具有全国代表性的糖尿病成人样本中，活动-睡眠指数（Activity Sleep Index, ASI）与代谢综合征严重程度（Metabolic Syndrome Severity, MSS）评分之间的关联。 方法：研究人员对2011-2012及2013-2014周期美国国家健康与营养调查（National Health and Nutrition Examination Survey, NHANES）的数据进行了分析。MSS评分根据性别、收缩压、舒张压、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、血糖及腰围计算得出，较高的MSS表示较差的心血管代谢健康。ASI则基于从原始加速度计数据中得出的中高强度身体活动（moderate-to-vigorous physical activity, MVPA）、低强度身体活动（light-intensity physical activity, LIPA）、久坐行为及睡眠的平均时间计算。采用多变量线性回归评估ASI与MSS之间的关联。 结果：本研究共纳入437名糖尿病成人，参与者平均年龄为60.7岁，多数参与者患有肥胖症（60.5%），但仅有27.1%有至少一次心血管事件史。在调整所有相关协变量后，较高的ASI z评分与较低的MSS显著相关（B=-0.44，95% CI：-0.70，-0.18）。研究还发现，当前使用胰岛素和口服降糖药物以及未婚状态与显著较高的MSS相关。相反，年龄增长与较低的MSS相关。 结论：在糖尿病成人中，更健康的身体活动和睡眠模式与较低的心血管代谢风险相关。 临床试验编号：不适用。

论文解读：活动-睡眠综合指数与糖尿病成人代谢综合征严重程度的关联研究

一、研究背景与问题提出

糖尿病影响着美国12%的成年人，2023年糖尿病被报告为该国超过30万例死亡事件的 contributing cause。糖尿病成人面临心血管并发症、健康相关生活质量下降及全因死亡风险增加等多重威胁。身体活动和睡眠是糖尿病自我管理的核心组成部分，现有证据表明这些行为与糖尿病相关健康结局独立相关。然而，既往研究多将身体活动和睡眠作为独立因素分别考察其对健康结局的影响，忽视了二者在每日24小时时间预算中的相互依存关系。近年来，学术界逐渐形成共识，认为需要同时考虑身体活动与睡眠，以确定它们与健康结局的联合关联。

为分析身体活动与睡眠对糖尿病成人健康结局的集体影响，已有研究采用了潜在剖面分析（latent profile analysis, LPA）、等时替代分析（isotemporal substitution analysis, ISA）和成分数据分析（compositional data analysis, CoDA）等方法。尽管这些分析方法允许研究者同时考虑多种运动行为，但它们均无法生成一个能够整合整体身体活动和睡眠模式的单一综合指标。为弥补这一空白，活动-睡眠指数（Activity-Sleep Index, ASI）被开发出来，作为将中高强度身体活动（MVPA）、低强度身体活动（LIPA）、久坐行为和睡眠整合为单一指标的复合评分。在一般人群中，较高的ASI评分与较低的抑郁、焦虑和压力风险相关。然而，ASI尚未在糖尿病成人中得以检验，而该人群的运动行为通常与心血管代谢健康相关。因此，ASI是否与糖尿病成人的心血管代谢风险相关尚属未知。

在糖尿病成人中，代谢综合征严重程度（MSS）评分常用于捕捉心血管代谢风险。MSS已被证明可预测糖尿病成人的不良心血管结局和死亡率。与代谢综合征的二分法定义相比，MSS通过捕捉代谢功能障碍的连续谱，提供了对心血管代谢风险更为细致的评估。鉴于睡眠和身体活动均为代谢健康的关键行为决定因素，复合ASI可能为理解该人群中整合运动行为与代谢风险的关系提供有价值的框架。因此，本研究旨在调查美国具有全国代表性的糖尿病成人样本中ASI与MSS之间的关联，假设较高的ASI评分（反映更健康或有利的综合活动和睡眠模式）与较低的MSS相关。

二、研究设计与方法

本研究为2011-2012和2013-2014周期美国国家健康与营养调查（NHANES）数据的二次横断面分析。NHANES由美国疾病控制与预防中心（CDC）开展，通过调查和检查两部分收集美国居民健康状况和行为模式的国家级估计数据。研究使用调查权重以考虑复杂调查设计和调查无响应，确保研究结果可推广至美国非机构化平民。

研究纳入年龄≥20岁、自我报告糖尿病、具有原始加速度计数据且所有其他关注变量数据完整的成人。最终分析样本为437名自我报告糖尿病的成人。身体活动和睡眠通过ActiGraph GT3X+腕戴式加速度计连续佩戴7天进行客观测量，使用R软件中的GGIR包处理原始加速度计数据。久坐行为、LIPA和MVPA分别采用<44.8 mg、44.8-100.6 mg和>100.6 mg的加速度阈值进行分类。ASI通过将每种运动行为时间按0-10分重新标度后求和得出，总分范围为0-40，久坐时间得分反向处理，较高分数表示更有利的运动行为模式。MSS评分使用R包pscore计算，该包基于性别、收缩压、舒张压、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、血糖和腰围，采用主成分分析计算个体心血管代谢风险剖面与性别特异性临床阈值的多变量距离。多变量线性回归用于建模ASI与MSS之间的关联，调整年龄、贫困收入比、婚姻状况、吸烟状况、不良心血管事件、教育程度、当前胰岛素使用、当前口服降糖药物使用及种族民族等协变量。ASI转换为z评分以助于解释回归系数。

三、研究结果

参与者特征： 437名糖尿病成人纳入分析，多数参与者为女性（52.5%）、非西班牙裔白人（62.1%）、已婚或与伴侣同居（66.5%），且处于联邦贫困线200%以上水平（55.8%）。参与者平均年龄60.7岁，平均糖尿病病程11.6年。多数参与者患有肥胖症（60.5%），但仅有27.1%有至少一次心血管事件史。平均MSS为4.5。参与者每日睡眠、MVPA、久坐行为和LIPA的中位时间分别为405.88、55.30、773.68和180.61分钟。

ASI与代谢综合征严重程度的关联： 多变量线性回归结果显示，在调整所有相关协变量后，ASI每增加一个标准差与MSS降低0.44分相关（B=-0.44，95% CI：-0.70，-0.18）。研究还发现，年龄增长与较低的MSS相关（B=-0.04；95% CI：-0.05，-0.02）。此外，当前使用胰岛素（B=0.62；95% CI：0.16，1.08）和口服降糖药物（B=0.79；95% CI：0.19，1.38）以及未婚状态（B=0.88；95% CI：0.12，1.63）与较高的MSS相关。该模型解释了MSS变异的14%。

敏感性分析： 补充分析调整了降脂和降压药物后，ASI与MSS之间的关联结论（B=-0.39，95% CI：-0.78至-0.001）与主要模型一致。

四、讨论与结论

本研究结果支持研究假设，显示ASI与MSS之间存在显著负相关，即ASI越高，心血管代谢风险越低。据研究人员所知，这是首项探讨ASI与糖尿病成人健康结局关联的研究。研究结果与既往采用成分数据分析框架和等时替代分析的研究一致，强调了在糖尿病护理和研究中同时考虑身体活动和睡眠的重要性。

较高的ASI反映了一种以更多身体活动、更少久坐时间和更健康睡眠模式为特征的行为剖面，这些行为均与改善的代谢功能独立相关。规律身体活动可改善胰岛素敏感性、支持血糖调节和改善脂质代谢；减少久坐时间与更好的血糖控制和更低的心血管代谢风险相关；充足睡眠对代谢调节至关重要，睡眠不足和睡眠质量差均与胰岛素抵抗和心血管风险增加相关。由于MSS整合了血压、血糖、甘油三酯、HDL胆固醇和腰围等标志物，更健康或有利的整合运动行为可能通过多种生理通路同时影响MSS。ASI因此可能捕捉了有利运动行为模式的累积代谢获益。

研究结果的一个重要意义在于ASI作为未来针对糖尿病成人同时干预身体活动（包括久坐行为）和睡眠的试验中结局指标的潜在效用。多数糖尿病行为干预聚焦于单一领域，而运动行为本质上是相互依存和成分性的。ASI提供了一种使用单一评分量化整体运动行为健康的实用方法，可能对旨在改善整体运动行为模式而非孤立行为的干预研究有用。

本研究存在若干优势，包括使用具有全国代表性的NHANES数据增强研究结果的普适性、使用腕戴式加速度计客观测量身体活动和睡眠以减少回忆和社会期望偏差、以及使用MSS这一连续且临床有意义的心血管代谢风险指标。研究局限性包括：横断面设计无法推断因果关系；糖尿病状态基于自我报告可能引入错误分类；ASI使用样本特定的最小-最大标度，绝对值依赖于研究人群内运动行为的分布；ASI假设睡眠时长与心血管代谢健康之间存在单调关系，而证据提示U形关联；ASI未明确建模四种运动行为的成分性相互依存关系，且四种行为被赋予相等权重；降压和降脂药物使用因数据缺失未纳入主要模型，尽管敏感性分析结果一致，但残余混杂无法排除；ASI仅捕捉广泛运动行为类别的时间，未考虑睡眠质量、活动时机或久坐中断模式等可能影响代谢健康的维度。

研究结论为：在糖尿病成人中，更健康的身体活动和睡眠模式与较低的心血管代谢风险相关。