靜坐行為與代謝綜合征關系的研究進展

陳貝貝，趙楠，湯旭磊

(1.蘭州大學第一臨床醫(yī)學院，蘭州 730000； 2.蘭州大學第一醫(yī)院內(nèi)分泌科，蘭州 730000)

代謝綜合征(metabolic syndrome，MS)是一組包括肥胖、高血壓、高血糖、血脂紊亂多種心血管疾病危險因素的癥候群，而非單一疾病[1]。近年來，MS患病率在全球范圍內(nèi)增加，在我國隨著經(jīng)濟發(fā)展、人們生活水平提高、生活方式的西方化，MS患病率也明顯升高。MS嚴重危害健康，增加死亡風險，給家庭及社會帶來沉重經(jīng)濟負擔，已成為亟待解決的公共衛(wèi)生及臨床問題。尋找MS的危險因素以采取有效的預防措施極為重要。靜坐行為是指清醒狀態(tài)下能量消耗在1～1.5代謝當量內(nèi)的坐位或臥位的行為活動(看電視或電影、讀書、伏案工作、使用電腦、駕駛車輛等)；體力活動不足是MS患病的危險因素，靜坐行為是體力活動不足的組成部分，區(qū)別于體力活動不足在于達到體力活動量的個體可以有較高水平的靜坐行為[2]。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展和科技的進步，機械取代人力體現(xiàn)在日常勞作的各個方面，伏案工作為主的工作種類較前顯著增多，靜坐行為對健康影響的研究正迅猛發(fā)展，同時，靜坐行為與MS的相關性也受到國內(nèi)外學者的關注。現(xiàn)就靜坐行為與MS關系的研究進展予以綜述，為MS的防治和健康的生活方式提供參考。

1 靜坐行為與MS的關系

靜坐行為可能獨立于體力活動與MS相關。1980年，Buell和Eliot[3]在研究影響獲得性心血管疾病的社會心理行為因素時首次提出靜坐行為的概念，并且呼吁將社會心理行為因素的影響提到公共衛(wèi)生的層面加以關注。近年來，靜坐行為在MS方面的研究在世界范圍內(nèi)多個中心展開，大型薈萃分析(21 393例，包含10項橫斷面研究)顯示，靜坐時間較長組MS患病風險增加73%[4]。前瞻性研究(930例，隨訪9.6年)顯示，調(diào)整體力活動因素后，中(12～19 h/周)、高(> 19 h/周)水平靜坐行為的男性比低(<12 h/周)水平靜坐行為的男性MS患病風險分別高65%和76%[5]。使用加速度計客觀計量靜坐行為的橫斷面研究(40～75歲，2 497例參與者)顯示，調(diào)整體力活動因素后，靜坐行為每增加1 h，MS患病風險增加39%[6]。然而，有前瞻性研究得出不一致的結果，Shuval等[7]對1 269例參與者隨訪9.3年，在體力活動因素基礎上進一步調(diào)整心肺耐力因素后，發(fā)現(xiàn)靜坐行為與MS患病無顯著相關性(P=0.97)。大多數(shù)大樣本的靜坐行為與MS相關性研究屬于回顧性、自我報告形式的橫斷面研究。靜坐行為與MS關系的前瞻性研究較少，而研究結果存在的不一致性使靜坐行為是MS的獨立危險因素的結論尚不明確。

不同國家的不同研究中心對靜坐行為與MS的關系進行了多方面的研究，然而靜坐行為的形式、性質(zhì)缺乏統(tǒng)一規(guī)定，自我報告和客觀測量的靜坐時間存在差異。一項大型薈萃分析結果顯示，每日靜坐時間閾值為6～8 h，看電視時間閾值為3～4 h，超過此閾值糖尿病患病風險增加[8]。目前尚無靜坐行為增加MS患病的明確時間閾值。基于靜坐行為增加心血管疾病患病風險的流行病學證據(jù)，澳大利亞和英國發(fā)布了減少靜坐行為的指導意見，但并未對成年人做出具體的量化建議[2]。然而，靜坐時所處的環(huán)境及靜坐行為內(nèi)容對健康的影響也很重要。有研究顯示，被動靜坐時間(包括看電視時間、坐著聽、看)與超重的患病風險呈正相關(OR=1.39，95%CI1.08～1.79)，而思維活躍的靜坐行為(包括使用電腦和閱讀、寫作、計算等)與超重無相關性(OR=0.88，95%CI0.68～1.14)[9]。

2 不同靜坐行為與MS的關系

2.1看電視和使用電腦 目前有關靜坐行為的研究大部分集中于看電視。我國一項針對50歲以上的2 196名常住居民進行的隊列研究顯示，在女性中每日看電視2～4 h及>4 h組MS患病風險分別增加45%和90%，在男性中分別增加9%和47%[10]。有國外研究顯示，有時看電視及經(jīng)常看電視組的MS患病率分別增加49%和77%[11]。看電視時間每增加1 h，MS患病風險增加3.1%[12]。前瞻性研究顯示，調(diào)整體力活動后，16歲時看電視較多(每日看數(shù)個節(jié)目)者43歲時MS患病風險增加96%[13]。

而使用電腦與MS患病的相關性結論不一。例如，以健康成年人為研究對象(3 429例)的橫斷面研究顯示，使用電腦時間與血脂(b=0.03，95%CI0.00～0.05)、腰圍(b=0.71，95%CI0.24～1.17)、舒張壓(b=0.51，95%CI0.16～0.85)、餐后2 h血糖(b=0.17，95%CI0.11～0.23)呈正相關[14]。一項納入2 517例45歲以上人群的隊列研究顯示，使用電腦時間增加與MS患病風險無相關性(OR=1.007，95%CI0.969～1.042)[12]。中國臺灣一項針對1 046例65歲及以上居民進行的橫斷面研究顯示，使用電腦時間與2型糖尿病患病風險無顯著相關性(OR=0.85，95%CI0.56～1.29)[15]。也有小樣本(622例)、短時間(2年)前瞻性研究結果顯示，看電腦時間與體重(Beta=0.11，95%CI-0.10～0.32)、血糖(Beta=-0.01，95%CI-0.03～0.00)、舒張壓(Beta=-0.09，95%CI-0.33～0.17)、總膽固醇(Beta=-0.01，95%CI-0.04～0.01)、三酰甘油(Beta=0.02，95%CI-0.01～0.04)等代謝指標均無相關性[16]。

2.2伏案工作及使用交通工具 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，伏案工作及使用交通工具的靜坐行為逐漸增多，在美國，以靜坐行為為主的工作占總工作崗位的比例自1960年的15%增加至2008年的20%[17]。以工作人員為研究對象的(4 303例)橫斷面研究顯示，辦公室人員MS的患病風險是農(nóng)業(yè)、林業(yè)和漁業(yè)工作者的2倍，每日靜坐>7 h者較靜坐<7 h者MS患病風險增加21%，靜坐>7 h的辦公室人員MS患病風險較靜坐<7 h的農(nóng)業(yè)、林業(yè)、漁業(yè)者增加141%[18]。對于交通工具使用者分為駕駛交通工具和乘坐交通工具。研究顯示，重型車輛駕駛員和乘用車駕駛員的MS患病率分別為36.7%和43.9%，高于同期人群的MS患病率[19]。使用私家車上下班者肥胖患病風險分別為步行和騎車者的1.25倍和1.59倍，2型糖尿病患病風險為步行或騎車者的2倍[20]。澳大利亞一項針對2 800例34～65歲參與者的橫斷面研究顯示，與每日乘車<15 min者相比，每日乘車>1 h者體質(zhì)指數(shù)、腰圍、空腹血糖均較高[21]。

3 靜坐行為對MS各組分的影響

MS共包含中心性肥胖、血糖升高、血壓升高、高三酰甘油血癥和低高密度脂蛋白膽固醇血癥5個組成成分，靜坐行為對MS各組分的影響是否有所側(cè)重還需要進一步分析。目前流行病學數(shù)據(jù)基本一致顯示靜坐行為增加2型糖尿病風險，大多數(shù)研究顯示可以增加肥胖風險。例如，每天看電視時間增加2 h可使2型糖尿病患病風險增加20%[22]；看電視時間每增加1 h，肥胖患病風險增加13%[23]；靜坐時長每增加1 h腰圍增加0.02 mm[24]。靜坐行為與血壓關系的研究結果不一致。Lee等[25]對28篇文獻進行薈萃分析顯示，每日靜坐增加1 h，收縮壓升高0.06 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，舒張壓升高0.20 mmHg，高血壓患病風險增加2.0%，其中加速度計評估的靜坐行為與收縮壓(95%CI-0.001～0.21，P=0.06)及舒張壓(95%CI-0.05～0.16，P=0.33)均無顯著相關性，而自我報告的靜坐行為與收縮壓(95%CI0.006～0.10，P=0.03)及舒張壓(95%CI0.14～0.36，P<0.002)均呈正相關。

4 靜坐行為影響MS的可能機制

隨著社會進步及人們生活節(jié)奏加快，社會心理行為和生活方式作為發(fā)病因素越來越被重視。靜坐行為與MS患病風險的相關性可能存在潛在的機制，需要進一步探討。

4.1胰島素抵抗 胰島素抵抗是指胰島素與其靶組織受體結合的敏感性降低，導致葡萄糖的攝取及利用率降低，出現(xiàn)代償性的高胰島素血癥狀態(tài)。胰島素抵抗是MS發(fā)生、發(fā)展的重要機制。在正能量平衡條件下進行葡萄糖耐量試驗，與無體力活動并靜坐時間<6 h組相比，靜坐時間>16 h組糖負荷后2 h的胰島素量增加41%[26]。

脂代謝方面，研究顯示，靜坐行為的慢性肌纖維收縮使骨骼肌中脂蛋白脂肪酶(水解富含三酰甘油的脂蛋白的酶)活性顯著降低，中-高體力運動的訓練并不增加脂蛋白脂肪酶活性；脂蛋白脂肪酶活性降低后減少組織細胞對三酰甘油的再攝取，增加高密度脂蛋白水平，增加胰島素抵抗[27]。這可能是靜坐行為獨立于體力活動導致MS患病的病理機制之一。過氧化物酶體增殖物激活受體γ參與脂肪酸氧化，與脂肪儲存相關，激活過氧化物酶體增殖物激活受體γ可降低血漿三酰甘油水平，升高高密度脂蛋白膽固醇水平，增加組織對胰島素的敏感性[28]。另有研究顯示，靜坐行為可降低過氧化物酶體增殖物激活受體γ表達，從而導致MS[29]。此外，肌細胞產(chǎn)生的肌肉因子——鳶尾素分泌量與肌肉容積及活動量相關，通過促進肌肉分泌促代謝因子誘導胰島β細胞的增殖[30]，靜坐狀態(tài)下骨骼肌產(chǎn)生鳶尾素減少，胰島素抵抗增加[31]。

4.2能量過剩和肥胖 靜坐行為能量消耗較少，剩余能量以脂肪形式儲存，尤其是內(nèi)臟脂肪積累，可導致腹型肥胖。另外，靜坐看電視可能與一些易導致肥胖的食物(香腸、啤酒和軟飲料等)攝入直接相關。腸道菌群與肥胖發(fā)生相關，通過補充益生菌能改善肥胖[32]。研究顯示，與運動者相比，靜坐者的腸道菌群種類減少，且有11種腸道菌屬存在顯著差異[33]。因此，靜坐行為可能通過導致腸道益生菌群種類減少參與肥胖的發(fā)生。

骨骼肌收縮時分泌的β氨基異丁酸是一種新型內(nèi)源性保護性肌動蛋白，誘導脂肪細胞中線粒體解偶聯(lián)蛋白1及線粒體生物轉(zhuǎn)錄過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α和呼吸鏈蛋白細胞色素C的基因表達，誘導白色脂肪組織向棕色脂肪表型轉(zhuǎn)變，增加脂肪燃燒，同時可降低糖異生酶的基因表達，增加胰島素受體底物1、蛋白激酶B和腺苷一磷酸依賴的蛋白激酶磷酸化，改善胰島素敏感性[34]。β氨基異丁酸誘導的體脂減少與機體的氧耗量相關，靜坐行為時耗氧量較低，骨骼肌分泌β氨基異丁酸減少。

4.3炎癥反應和氧化應激 炎癥反應和氧化應激是MS發(fā)生、發(fā)展的重要機制。線粒體功能障礙是氧化應激的重要來源。煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴的去酰化3可促進骨骼肌細胞中線粒體質(zhì)量和功能的調(diào)節(jié)因子——過氧化物酶體增殖物激活受體γ共激活因子1α的表達，而靜坐行為可導致煙酰胺腺嘌呤二核苷酸依賴的去酰化3的水平降低，參與線粒體功能障礙引起氧化應激[2]。

研究顯示，靜坐行為與抑郁癥患病相關[35]，靜坐行為可增加抑郁和睡眠障礙，抑郁反過來又加重靜坐行為[36]。抑郁患者白細胞介素-6、腫瘤壞死因子-α等炎癥細胞因子水平較高，腸道功能通透性增加，使機體全身處于炎癥狀態(tài)[37]。抑郁與睡眠障礙可導致下丘腦-垂體-腎上腺軸功能紊亂、亞臨床型高糖皮質(zhì)激素及日皮質(zhì)醇節(jié)律減弱，參與多種代謝紊亂，可能導致MS[38]。

腸道益生菌分解膳食中纖維產(chǎn)生的小分子短鏈脂肪酸作用于其受體產(chǎn)生飽腹感，參與腸道黏膜的修復，促進腸道屏障完整性[39]。靜坐行為可導致腸道菌群改變[33]。腸道有益菌種類減少后腸道屏障功能減弱，內(nèi)毒素吸收增加，這與靜坐行為導致的腸蠕動減弱、內(nèi)毒素吸收增加共同加重慢性低度炎癥狀態(tài)[40]。

4.4血流減慢 靜坐行為時耗氧量較體力活動時減少，血流量隨耗氧量減少而減少，心排血量也隨之減少，導致舒張血管活性物質(zhì)生成減少[41]，靜坐行為所致的血流動力學血管信號可促進炎癥因子介導的動脈粥樣硬化[42]。血壓受腎素-血管緊張素系統(tǒng)調(diào)節(jié)，而此調(diào)節(jié)過程涉及血管緊張素轉(zhuǎn)換酶。腸道益生菌可通過水解和發(fā)酵乳蛋白產(chǎn)生具有血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制作用的活性肽來降低血壓[39]，而靜坐行為可能通過腸道菌群的改變，進而導致血管緊張素轉(zhuǎn)換酶抑制作用的活性肽產(chǎn)生減少，從而參與高血壓的發(fā)生[33]。

4.5表觀遺傳修飾 MS除與環(huán)境因素密切相關外，遺傳因素在其發(fā)病中也起著重要作用。表觀遺傳在核苷酸序列不發(fā)生改變的情況下可導致基因表達的變化，是調(diào)節(jié)正常細胞功能的重要機制，同時在疾病發(fā)展過程中也發(fā)揮著重要作用。表觀遺傳修飾的分子機制可以被某些內(nèi)在和外在因素改變，異常的表觀遺傳可能導致病理結果(如MS)。研究顯示，運動可上調(diào)凋亡相關斑點蛋白的C端胱天蛋白酶募集結構域甲基化，下調(diào)相關基因表達，減少炎癥細胞因子生成[43]。

5 小 結

靜坐行為獨立于體力活動與MS呈正相關，不同靜坐行為與MS的相關性可能不同，需要進一步對不同靜坐行為進行研究。目前靜坐行為的研究證據(jù)多為自我報告性，未來研究需要客觀量化靜坐時間，同時結合自我報告的靜坐行為環(huán)境及背景進行。期待更多的高質(zhì)量的前瞻性研究來揭示靜坐行為與MS的因果關系，為指導調(diào)整生活方式來預防MS提供理論依據(jù)。關于靜坐行為增加MS患病風險的病理生理學機制還需要研究進一步探索。