睡眠障碍与肥胖，胰岛素抵抗和代谢综合征的关系外文翻译资料

睡眠障碍与肥胖，胰岛素抵抗和代谢综合征的关系

Dorit Koren (单位：Pediatric Endocrine Unit, Massachusetts General Hospital for Children, Harvard Medical School, Boston, MA, USA)

Elsie M. Taveras(单位：Division of General Academic Pediatrics, Massachusetts General Hospital for Children, Harvard Medical School, Boston, MA, USA)

摘要：

近年来已成为地方病的睡眠不足与较小程度上的睡眠过度同肥胖，葡萄糖和胰岛素稳态失调以及代谢综合征的风险增加有关。本综述总结了近期流行病学和病理生理学证据，将睡眠障碍（主要是睡眠持续时间异常）与肥胖，胰岛素抵抗，2型糖尿病和儿童及成人的代谢综合征联系起来。

关键词：睡眠；胰岛素抵抗；肥胖症；代谢综合征

1.简介

在全世界的成人和儿童人群中，肥胖的患病率急剧增加。在美国，超过35％的成年男性，40％的成年女性和17％的儿童和青少年现在肥胖。随着肥胖率的增加，胰岛素抵抗和代谢综合征的发病率和患病率也随之增加，这是一系列相关的心血管危险因素。为了满足代谢综合征的标准，必须满足以下三个或更多个标准：高血压，甘油三酯升高，低HDL，中心性肥胖和/或空腹血糖升高。代谢综合征与胰岛素抵抗一起易患2型糖尿病（T2DM）和心血管疾病。代谢综合征在超过1/3的美国成年人和8.6％的美国儿童中发现；代谢综合征的患病率与肥胖症同时增加。假设有许多原因可以解释肥胖和代谢综合征患病率的增加，包括饮食改变，体力活动减少，久坐活动增加等，但这些因素不足以解释肥胖率和代谢综合症上升的原因，必须寻找其他因素来解释这种增加，一个潜在的额外贡献者可能是睡眠。

近年来出现的证据表明，睡眠在调节体重增加，神经内分泌信号传导以及胰岛素和葡萄糖稳态方面起着重要作用。睡眠持续时间的改变（短期和过长的睡眠）与代谢和神经内分泌的变化有关，这些变化易导致体重增加过多和代谢综合征及相关成分的风险增加。在这篇综述中，我们将研究将紊乱睡眠（主要是不足和持续时间过长）与成人和儿童的肥胖风险及其心脏代谢后遗症联系起来的证据。

2. 睡眠障碍流行病学

近几十年来，长期睡眠不足（也称为睡眠剥夺）越来越普遍。在2014年行为风险因素监测系统（BRFSS）调查中，超过33％的参与成年人报告在一个典型的夜晚睡眠时间lt;7小时，非西班牙裔黑人，美洲印第安人/阿拉斯加原住民以及年龄调整后的睡眠剥夺率较高。太平洋岛民/夏威夷原住民与非西班牙裔白人相比，对于年龄在25-60岁的成年人，建议的7-9小时睡眠不足。慢性睡眠剥夺在儿童中也很常见——全国民意调查发现，27％的学龄儿童和45％的青少年报告的睡眠时间低于他们年龄的建议持续时间，对于6-12岁的儿童，建议每晚9-12小时；对于年龄在13-18岁的青少年，建议每晚和8-10小时。儿童睡眠剥夺的患病率随着年龄的增长而增加：自学报告的睡眠持续时间从六年级的平均8.4小时/晚降至平均6.9小时/晚的十二年级。成人短暂自我报告睡眠持续时间的风险因素包括种族/民族（多种研究中的非裔美国人背景，墨西哥裔美国人或其他西班牙裔/拉丁裔和亚洲/其他一些研究和其他研究中的高加索背景），较低的社会经济地位，食物不安全，教育程度较低，女性，未婚，没有保险或有公共健康保险和私人医疗保险。对于儿童而言，非白人种族背景，较低的父母教育水平以及卧室中电子设备的存在都会导致睡眠不足的可能性增加。

睡眠剥夺的高患病率令人担忧，人们早已认识到睡眠不足会损害认知和运动功能。在成人中，认知功能的损害相当于合法的酒精中毒。在儿童中，睡眠不足与多种不利的认知结果相关：工作记忆较差，儿童中期神经行为过程较差的可能性较高，青少年的等级较差，学龄期儿童中的光学辐射中髓鞘含量较低。近年来，数据一直在积累，表明睡眠不足可能会增加代谢综合征的风险。该数据在下面进行了审查。

3. 睡眠持续时间和肥胖风险

3.1 睡眠不足和肥胖

人口中的肥胖率与睡眠剥夺率同时上升。在成人和儿童中进行的大量流行病学横断面和纵向研究已经研究了睡眠持续时间和肥胖风险是否相关的问题。尽管并非所有研究都发现许多研究表明，短暂的睡眠时间与普遍或中心性肥胖的风险增加有关。对成人和儿科研究的几项荟萃分析研究睡眠持续时间与肥胖风险相关的流行病学研究发现，短睡眠持续时间（通常定义为儿童少于10小时，成人少于5小时）会增加肥胖的几率。对参与2005-2010国家健康和营养调查（NHANES）研究的13742名成年人进行了分析，其中睡眠时间le;6小时，ge;10小时和每晚7-9小时的人被分类为短，长和平均睡眠持续时间，各自相似地发现睡眠持续时间与BMI和腰围呈线性相关；值得注意的是，这些关联在20-39岁的年轻和早期中年成年人中最为强烈。对参与NHANES 2007-2012的16,000多名成年人的另一项研究发现，睡眠持续时间与肥胖之间呈线性关联，控制了参与者服用的处方药数量。Logistic回归分析发现，每小时额外的睡眠限制（即参与者报告睡眠时间越少）与肥胖几率增加10％相关。Miller及其同事最近进行的一项荟萃分析研究了参与者被跟踪至少一年的研究中睡眠持续时间与纵向肥胖风险之间的关系。在这篇全面的综述中，作者发现，短期睡眠持续时间与婴儿期随着时间的推移发生超重或肥胖的风险增加相关（相对风险[RR] 1.40,95％置信区间[CI] 1.19-1.65），幼儿期（[RR] 1.57,95％[CI] 1.40-1.76），儿童中期（[RR] 2.23,95％[CI] 2.18-2.27）和青春期（[RR] 1.30,95％[CI] 1.11-1.53）。因此，睡眠不足倾向于在所研究的每个年龄组中过度增加体重，尽管结合程度不同，在儿童期中达到峰值并且此后稍微下降。

值得注意的是，尽管大多数研究发现睡眠持续时间与肥胖风险之间存在关联，但这在文献中并非普遍存在——至少有一项研究发现睡眠不足与肥胖之间没有关联或非常弱的关联。对这种差异的一种可能解释是许多研究利用自我报告的睡眠持续时间数据，这通常是不准确的，经常导致睡眠持续时间的显着过高估计。尽管如此，数据的优势表明睡眠不足是儿童和成人肥胖的危险因素。

3.2 成人睡眠持续时间与肥胖的关系可能不是线性的

在上面的部分中，我们强调了表明睡眠持续时间与肥胖风险之间存在独立负相关的数据，表明该关系可能具有逆线性特征（即较低的睡眠持续时间与较大的肥胖风险相关）。然而，一些成人研究发现睡眠持续时间与肥胖的关系是U形而不是线性的——即睡眠持续时间过长的人中肥胖的风险也增加。威斯康星睡眠队列研究的一个子集，检查了1024名成年人，发现平均每晚7.7小时睡眠的人的BMI最低。同样，一项纵向队列研究发现，在6年的随访期内，短睡眠和过度睡眠（分别le;6和ge;9小时）比睡眠时间在7-8小时之间的人累积更多的内脏脂肪组织（通过计算机断层扫描或CT扫描评估增值税）。有趣的是，在本研究中睡眠持续时间从基线开始增加的患者，从睡眠时间le;6小时到睡眠时间为7-8小时，在随访期间累积的增值税低于未改变睡眠时间的短睡眠者。这些数据表明，在成人中，睡眠不足和内脏肥胖之间的关系可能是因果关系；在本研究中，没有关于过度睡眠持续时间与内脏肥胖风险之间关系的结论。

3.3 整个寿命期间的睡眠和肥胖风险

在儿童中，与成人相比，大多数检查睡眠持续时间与肥胖风险之间关系的研究是线性的，如上所述，尽管一项针对中国儿童的研究也发现睡眠和肥胖风险之间存在U形关联。成人和儿童数据之间的差异可能是更广泛的图景的一个方面，即成人睡眠持续时间和肥胖之间的关联因年龄而异。一项对参加IRAS家庭研究的332名非洲裔美国人和775名西班牙裔成年人（年龄18-81岁）的研究发现，年龄在18-40岁之间，睡眠时间le;5小时且ge;8小时的参与者增加了增值税，并且与BMI相比持续增长更多 研究参与者睡眠时间为6-7.9小时（参考人群为“最佳睡眠者”），然而，与40岁以上成人相比，研究随访中睡眠持续时间与发生全身或内脏肥胖的风险之间没有显着相关性。有趣的是，最近对从儿童到成人的大量人群的NHANES数据的分析也发现，睡眠持续时间和肥胖之间的关联在整个生命周期中都有所不同。NHANES数据在儿童时期发现了一般的线性关系，其中睡眠不足程度越大，肥胖风险越大（与上文讨论的中国儿童的研究不同），而在成年中期看到睡眠持续时间与肥胖风险的关系更为U形（两种极端情况都会增加肥胖风险）。最后，在老年人中，睡眠持续时间与肥胖之间的关系相当不一致。对结果差异的一种可能解释可能与儿童和成人之间的睡眠需求差异有关——儿童的睡眠需求比成人更大，并且可能很难在年幼的儿童中找到足够数量的“长睡眠者”（后勤，睡觉）。为了能够检查U形关系，每天gt;13-14小时可能难以长期维持。在年龄段的另一端，在老年人中，肥胖的其他风险因素可能变得更加突出，并且睡眠持续时间的贡献可能被稀释。因此，睡眠和肥胖风险之间的关联似乎在整个生命周期中变化。

3.4 调节睡眠持续时间与肥胖风险之间关系的其他因素

种族和种族背景可能调节睡眠持续时间和肥胖风险之间的关系。一些研究发现，睡眠持续时间和肥胖风险之间的关联因种族和种族背景而异。对2005年全国健康访谈调查的29,818名美国成年受访者进行的一项研究发现，睡眠不足的非洲裔美国成年人（睡眠时间lt;6小时/晚）的肥胖风险显着高于短睡眠的白种人成年人。与睡眠7-8小时的成年人的参考人群相比，肥胖的比率（95％置信区间）为1.98（1.69-2.30）和1.48（1.14-1.93）。有趣的是，在非洲裔美国成年人中，长时间睡眠持续时间ge;9小时与较高的肥胖风险[比值比（95％CI）为1.20（1.10-1.31）]与参考人群相关。然而，睡眠ge;9小时的白种人成年人肥胖风险低于参考人群[OR（95％CI）为0.77（0.67-0.89）。造成这种差异的原因尚不清楚，但可能部分与潜在的健康差异有关。

睡眠持续时间和肥胖之间的关联也可以通过性别来调节。一项针对年轻人的研究发现，男性的BMI与睡眠持续时间呈负相关，而女性参与者则没有，而Chen等人进行的荟萃分析发现，男孩的睡眠持续时间与肥胖之间的关系比女孩更强。然而，另一项研究发现自我报告的睡眠持续时间与BMI之间存在负线性关联（即较短的睡眠者有较高的BMI），这种关系在女性中比男性更强。同样，一项针对10,000多名青少年的研究发现，短睡眠与广告女性的肥胖风险增加有关，但与男性无关，而较长的睡眠持续时间与两性的肥胖风险增加有关。同样，对参加青少年风险行为调查的3万多名美国高中生进行的一项研究发现，自我报告的短暂睡眠时间le;4小时，长时间睡眠持续ge;9小时，与7小时睡眠相比，肥胖风险更高。女性青少年，但男性青少年的睡眠持续时间和肥胖可能性之间没有类似的关联。因此，性别确实似乎调节了睡眠持续时间和肥胖风险之间的关联，但并非一致。

性别差异的原因尚不清楚，如果一个人属于与睡眠剥夺相关的肥胖风险高于女孩的人群，作者推测，从进化的角度来看，女孩可能比男孩更能抵御睡眠剥夺的影响，因此必须接触到更大程度的睡眠剥夺才会受到影响。在一个更机械的层面上，基尔肥胖预防研究发现，睡眠不足与男孩的静息能量消耗（REE）降低有关，而女孩则没有，这可能导致男孩与女孩再同样的短暂睡眠刺激下的体重增加不同。另一个差异可能与睡眠剥夺对男性和女性身体活动的不同影响有关——Cardia研究发现，短暂睡眠是女性肥胖的一个更强的危险因素，而不是男性，但这种差异在包含身体后被废除了模型中的活动度量。需要进一步的研究来探讨男性和女性之间睡眠持续时间与肥胖风险之间关系的性别差异。

3.5 总结

因此，存在显着的流行病学证据表明，在足够的和某种程度上（成人比儿童更多）过度的睡眠持续时间可能增加当前或未来肥胖的几率，尽管在所有研究中这种关联并不完全一致。睡眠持续时间与肥胖之间的关系可能受年龄，种族和/或性别的影响。正如在接下来的章节中所讨论的那样，肥胖相关的合并症在那些睡眠不足的人群中也更为普遍。

4. 睡眠持续时间和代谢综合征

我们将回顾睡眠持续时间与代谢综合征及其组成部分之间关联的证据。

4.1 向心性肥胖和睡眠

4.1.1 成人数据——短睡和肥胖

许多成人研究已经研究了睡眠持续时间与向心性肥胖之间的关系。荟萃分析发现睡眠持续时间与腰围之间存在显着的负相关。一项对参与NHANES 2009-2010调查的13472名20岁以上成年人的研究发现，睡眠时间短（lt;6 h）的人腰围较高；在这项研究中，长期睡眠的人没有观察到中心性肥胖的增加。值得注意的是，本研究中睡眠持续时间与中心性肥胖之间的关系受年龄调节：20-39岁年龄段睡眠持续时间与中心性肥胖之间关联的回归系数强于老年人，可能与上述相同的原因相同。

4.1.2 成人数据——过度睡眠和肥胖

有趣的是，最近一项针对中国成年人的研究发现，长期睡眠持续时间与女性全身性肥胖风险增加有关，但男性腰围较低。值得注意的是，腰围可能不一定反映内脏脂肪堆积——一项针对日本成年人的研究发现，自我报告的短睡眠持

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