社区居住的老年男性的昼夜休息-活动节律与身体功能：MrOS睡眠研究

《Sleep Health》：Circadian rest-activity rhythms and physical function in community-dwelling older men: The MrOS sleep study

　　昼夜节律强度与规律性降低与老年男性身体功能（尤其步速和站立速度）衰退显著相关，多方法分析显示节律特征是预测下肢功能的关键因素。

　　随着年龄的增长，身体功能的下降是一个普遍现象，这不仅影响老年人的生活质量，还可能导致残疾和死亡风险的增加。身体功能的评估通常包括步态速度、椅子起立速度以及握力等指标，这些指标可以反映个体的生理健康状况。然而，传统的评估方法往往只关注单一的时间点，忽略了个体在24小时内的活动和睡眠模式。因此，研究者开始关注昼夜节律性休息-活动模式（RARs）与身体功能之间的关系，试图通过更全面的分析来揭示可改变的行为因素，以预防身体功能的进一步下降。

昼夜节律性休息-活动模式是人体生理、心理和行为活动的自然节律表现，它受到内源性节律和外部刺激（如光照）的影响。随着年龄的增长，这些模式常常会被打乱，表现为活动幅度的降低、活动模式的碎片化、活动时间的不规律以及节律性的丧失。这些变化与多种不良健康状况有关，包括心血管疾病、肥胖、跌倒风险、认知障碍以及死亡率的增加。然而，以往的研究多集中于单独分析体力活动或睡眠对身体功能的影响，缺乏对两者综合模式的系统研究。

本研究旨在通过分析昼夜节律性休息-活动模式（RARs）与身体功能之间的关系，探讨其在社区居住的中老年男性群体中的影响。研究采用了多种方法，包括功能主成分分析（fPCA）、参数方法和非参数方法，以更全面地评估这些模式与身体功能之间的关联。通过混合效应模型，研究者分析了基线数据以及长达6.4年（平均）的随访数据，调整了人口统计学、生活方式和医学协变量的影响。

研究结果显示，昼夜节律性休息-活动模式的强度较低（如主成分1、幅度和相对幅度）以及规律性较差（如伪F统计量较低）与较差的身体功能在基线阶段和随访期间均存在显著关联，特别是步态速度和椅子起立速度。然而，与活动时间相关的昼夜节律性休息-活动模式暴露与椅子起立速度之间的显著关联仅在横断面研究中观察到。总体而言，不同方法计算的昼夜节律性休息-活动模式与身体功能指标之间的关联程度存在一定的差异，而这些差异在不同的身体功能指标中更为明显。

研究进一步指出，昼夜节律性休息-活动模式的强度和规律性可能比活动和睡眠的时间安排在预测身体功能方面更具信息价值。这表明，通过改善昼夜节律性休息-活动模式，可能有助于维持更好的身体功能，尤其是下肢功能。因此，未来的研究可以将这些模式作为潜在的可干预因素，以制定有效的干预策略，从而减少老年人身体功能下降的风险。

研究的数据来源于“男性骨质疏松性骨折研究”（MrOS）项目，该项目是一项多中心的前瞻性纵向研究，主要关注65岁及以上社区居住且能够独立行走的男性群体。该项目最初旨在评估与骨质疏松和骨质疏松性骨折相关的风险因素，填补了男性骨质疏松研究方面的知识空白。研究样本包括5994名男性，其中2924名男性在基线阶段完成了睡眠辅助研究，收集了有效的腕带加速度计数据以及身体功能的测量结果。

参与者的特征显示，平均年龄为76.3岁（标准差为5.5岁），其中90.2%为白人，79.1%具有大学教育背景（表1）。他们的体重指数（BMI）为27.2 kg/m2（标准差为3.8 kg/m2）。在吸烟习惯方面，只有不到一半的男性从未吸烟（39.5%），约一半的男性每天饮酒超过1次（53.7%）。咖啡因摄入量平均为235.9毫克/天（标准差为247.0毫克/天）。超过77.9%的男性患有至少一种慢性疾病，其中高血压是最常见的（49.7%）。此外，部分男性正在使用处方药物进行睡眠和抗抑郁治疗。

本研究的讨论部分强调，研究结果表明，在社区居住的中老年男性中，昼夜节律性休息-活动模式的强度较低和规律性较差与较差的身体功能在基线阶段和随访期间均存在显著关联，尤其是步态速度和椅子起立速度。然而，与活动时间相关的昼夜节律性休息-活动模式暴露与椅子起立速度之间的显著关联仅在横断面研究中观察到。这表明，尽管活动时间对身体功能有一定影响，但昼夜节律性休息-活动模式的强度和规律性在预测身体功能方面更为关键。

研究还指出，尽管已有研究表明昼夜节律性休息-活动模式与身体功能之间存在关联，但在中老年群体中的研究仍然有限。以往的研究多集中于运动员或特定疾病患者，如慢性中风患者，研究发现，昼夜节律性休息-活动模式的参数（如幅度、均值、间日稳定性（IS）和日内变异性（IV））与步态速度存在显著相关性。另一项研究则发现，与 sarcopenia（肌肉减少症）患者相比，昼夜节律性休息-活动模式的幅度较低和碎片化程度较高与步态速度较慢有关。然而，这些研究样本较小，且研究设计多为横断面，缺乏对昼夜节律性休息-活动模式的全面分析方法。

本研究采用了多种方法，包括功能主成分分析（fPCA）、参数方法和非参数方法，以更全面地评估昼夜节律性休息-活动模式与身体功能之间的关系。其中，功能主成分分析是一种不依赖特定形状的分析方法，能够区分常见的休息和活动模式，如强烈的单峰活动或双峰活动模式，以及明显的午间下降。相比之下，参数方法通过拟合修改后的余弦曲线，可以描述活动和睡眠模式的峰值、平均值以及整体节律性。非参数方法则关注日内变异性（IV）和间日稳定性（IS），这种分析方法在描述复杂的活动和睡眠模式方面更具灵活性。

研究的结论部分指出，研究结果表明，昼夜节律性休息-活动模式的强度和规律性较低与较差的身体功能在基线阶段和随访期间均存在显著关联，尤其是下肢功能如步态速度和椅子起立速度。此外，研究结果进一步表明，昼夜节律性休息-活动模式的强度和规律性可能比活动和睡眠的时间安排在预测身体功能方面更具信息价值。因此，未来的研究可以将这些模式作为潜在的可干预因素，以制定有效的干预策略，从而减少老年人身体功能下降的风险。

本研究的作者贡献部分显示，Yujia（Susanna）Qiao负责撰写原始稿件、审阅与编辑、可视化、方法论、形式分析和概念化；Terri Blackwell负责撰写审阅与编辑、可视化、形式分析和数据管理；Dorothy M. Chen负责撰写审阅与编辑和方法论；Jamie M. Zeitzer负责撰写审阅与编辑、概念化和监督；Sonia Ancoli-Israel负责撰写审阅与编辑、概念化和监督；Alexander B. Posner负责撰写审阅与编辑；Susan Redline负责撰写审阅与编辑；Gregory J. Tranah负责撰写审阅与编辑；Kristine Yaffe负责撰写审阅与编辑；Katie L. Stone负责撰写审阅与编辑。

本研究的资金支持部分表明，本研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）的资助。支持的机构包括国家老龄化研究所（NIA）、国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤病研究所（NIAMS）以及国家转化科学中心（NCATS）。资助编号包括U01 AG027810、U01 AG042124、U01 AG042139、U01 AG042140、U01 AG042143、U01 AG042145、U01 AG042168、U01 AR066160、R01 AG066671和UL1 TR002369。此外，研究还得到了国家心脏、肺和血液研究所（NHLBI）的资助。

在使用生成式人工智能和AI辅助技术方面，本研究未使用任何相关技术。在利益冲突声明部分，Dr. Blackwell报告了来自国家心脏、肺和血液研究所、国家老龄化研究所、国家关节炎、肌肉骨骼和皮肤病研究所以及国家转化科学中心的资助。Dr. Redline报告了来自NIH和Google Inc的资助。Dr. Stone报告了来自Eli Lilly的资助以及来自Axsome Therapeutics的个人费用。

在致谢部分，研究者特别感谢了加州大学伯克利分校的Patrick Bradshaw教授，在研究初期对研究提案提供了重要贡献。此外，研究团队还感谢了参与本研究的其他研究人员和机构，他们的支持和合作对于研究的顺利进行起到了关键作用。

综上所述，本研究通过多方法分析，揭示了昼夜节律性休息-活动模式与身体功能之间的复杂关系。研究结果表明，模式的强度和规律性是预测身体功能下降的重要因素，尤其是在下肢功能方面。这为未来的干预研究提供了新的思路，即通过调整昼夜节律性休息-活动模式，可能有助于维持更好的身体功能，从而提高老年人的生活质量和生存率。同时，本研究也为进一步探索昼夜节律性休息-活动模式在不同人群中的影响提供了基础，尤其是在中老年男性群体中。未来的研究可以进一步扩展样本范围，采用更先进的分析方法，以更全面地揭示昼夜节律性休息-活动模式与身体功能之间的关系，从而为制定有效的健康干预策略提供科学依据。