睡眠時間及體力活動與缺血性腦卒中的相關性研究進展

[摘要] 腦卒中已成為威脅全球居民生命健康的重大疾病。隨著社會經濟的發展，人們的生活方式發生了很大的變化，睡眠時間不足、睡眠時間過多及缺乏體力活動的問題同時存在，多項研究指出睡眠時間、體力活動與缺血性腦卒中相關。本文綜述了體力活動、睡眠時間與缺血性腦卒中相關性研究進展及其可能的機制，旨在提高人們對健康生活方式的重視，積極預防缺血性腦卒中的發生。

[關鍵詞] 睡眠;時間;日常生活活動;卒中;綜述

[中圖分類號] R743.9 "[文獻標志碼] A "[文章編號] 2096-5532（2020）05-0627-04

doi：10.11712/jms.2096-5532.2020.56.075 [開放科學（資源服務）標識碼（OSID）]

[ABSTRACT] Stroke has become a major disease threatening the lives and health of people around the world. With the deve-lopment of social economy， people’s life style has changed greatly， with the presence of the problems of short sleep time， long sleep time， and a lack of physical activity， and many studies have pointed out that sleep time and physical activity are associated with ischemic stroke. This article reviews the research advances in the association of physical activity and sleep time with ischemic stroke and related mechanisms， in order to improve the awareness of healthy lifestyle and actively prevent ischemic stroke.

[KEY WORDS] sleep; time; activities of daily living; stroke; review

腦卒中包括缺血性腦卒中和出血性腦卒中，有研究顯示缺血性腦卒中占89.4%[1]。影響缺血性腦卒中的危險因素主要有高血壓、糖尿病、動脈粥樣硬化、血脂異常、吸煙、肥胖等[2]。而睡眠時間過長或過短、缺乏體力活動等因素也越來越受到國內外研究者的關注。有研究指出，我國居民中睡眠時間不足、睡眠時間過多的情況同時存在[3]，老年人睡眠時間過少、過多均與腦卒中患病存在關聯[4]。還有研究指出，與高強度運動量的人相比，適度或中等運動量的人患缺血性腦卒中的風險更低[5]，不同類型體力活動與缺血性腦卒中相關性存在差異[6]。本文對睡眠時間、體力活動與缺血性腦卒中相關性研究進展及其可能的機制進行綜述。

1 睡眠時間與缺血性腦卒中的相關性及其機制

1.1 短睡眠時間與缺血性腦卒中的相關性

ITANI等[7]的Meta 分析未發現短睡眠時間（lt;6 h）與缺血性腦卒中相關。AKINSEYE等[8]對26 364例糖尿病病人研究顯示，在多因素調整后并未發現睡眠時間過短與缺血性腦卒中相關。JIKE等[9]及楊建學等[10]研究也指出，睡眠時間過短與缺血性腦卒中發生無關。FANG等[11]對美國成年人睡眠時間及腦卒中史分析指出，睡眠時間短（≤6 h）或過長（≥9 h）的成年人自報腦卒中患病率高于睡眠時間7～8 h者，但≥65歲人群睡眠時間短與缺血性腦卒中患病率之間沒有關聯。AGGARWAL等[12]研究結果顯示，睡眠時間<6 h的人患缺血性腦卒中的概率明顯高于睡眠時間6～8 h組，短時間睡眠是缺血性腦卒中的危險因素。EGUCHI等[13]進行的多變量COX回歸分析顯示，睡眠時間lt;7.5 h與腦卒中風險獨立相關。李婧等[14]對照研究認為，睡眠不足（≤6 h）是缺血性腦卒中的危險因素。而何俏[15]研究則表明，睡眠時間≤6 h可能會降低缺血性腦卒中的發生。關于短睡眠時間與缺血性腦卒中關系目前尚無定論。

1.2 長睡眠時間與缺血性腦卒中的相關性

LENG等[16]關于英國人群的前瞻性研究和Meta分析指出，與正常睡眠時間相比，睡眠時間延長會增加腦卒中的發病率。還有多篇Meta分析均指出睡眠時間過短或過長均能增加腦卒中的發病率和死亡率[7，17-19]。AKINSEYE等[8]研究指出，睡眠時間>7 h的人缺血性腦卒中的患病率達到16.1%，睡眠時間過長增加患缺血性腦卒中的風險。國內也有關于睡眠時間與腦卒中風險關系的研究，其中一項研究結果證明長睡眠時間（≥9 h）是腦卒中的獨立危險因素[20]。此外，一項關于工作日及非工作日睡眠時間與心肌梗死和腦卒中關系的研究結果顯示，與正常睡眠時間者（6～8 h）相比較，短睡眠時間和長睡眠時間均與腦卒中風險存在相關性[21]。何俏[15]關于睡眠與缺血性腦卒中關系的病例對照研究結果顯示，長睡眠時間（≥9 h）可能會增加患缺血性腦卒中的風險。SONG等[22]研究發現，睡眠時間過長可增加女性人群患出血性腦卒中的風險，而與缺血性腦卒中無關。此外，多項國外研究，包括德國、瑞典、韓國及日本等國家的研究均未發現睡眠時間與腦卒中存在關聯[23-26]。

綜上，關于睡眠時間對缺血性腦卒中影響的國內外研究中，不同的研究對于睡眠時間的分類不同，大多數以7～8 h作為正常睡眠時間，≤6 h定義為睡眠時間過短，≥9 h定義為睡眠時間過長[11，16]。睡眠時間過短或過長與缺血性腦卒中關系存在爭議，其機制也沒有定論。

1.3 睡眠時間與缺血性腦卒中相關性的機制

睡眠時間可能通過影響傳統危險因素來增加卒中風險，如脂質代謝異常、高血壓、糖尿病及肥胖等目前已明確的腦卒中危險因素。

1.3.1 血脂異常 80%的腦卒中被認為是由動脈粥樣硬化造成的。睡眠時間過長或者過短會引起血脂水平的改變，促進脂肪沉積在血管內皮，最終引起動脈粥樣硬化。有研究發現，睡眠時間<6 h和>10 h女性的低密度脂蛋白膽固醇（LDL-C）升高的風險增加，而且其總膽固醇（TC）、三酰甘油（TG）也高于正常值[27]。PETROV等[28]研究顯示，長達10年睡眠時間過長與LDL和TC顯著增加有關，尤其男性TG升高顯著。睡眠時間縮短將會引起氧化應激上調，促進氧化低密度脂蛋白（ox-LDL）的形成，而ox-LDL可以加速泡沫細胞的形成，從而加速動脈粥樣硬化和血栓形成[29]。TSIMIKAS[30]發現，與穩定斑塊相比不穩定斑塊內含有的ox-LDL抗體明顯較高，說明過多的ox-LDL的形成會增加患缺血性腦卒中的風險。

1.3.2 高血壓 董紅等[31]研究指出，睡眠時間>6 h但≤8 h的人群高血壓、糖尿病和冠心病發病率低于睡眠時間<6 h及睡眠時間>8 h者。有研究對成人睡眠時間與高血壓關系進行分析，結果表明睡眠時間過長和睡眠時間過短都可能是高血壓的危險因素，健康的BMI（18.5～24.9 kg/m2）和睡眠時間（6～8 h/d）人群發生高血壓的風險較低[32]。相關機制研究結果表明，夜間交感神經激活可能是導致高血壓的關鍵[33]。睡眠剝奪會顯著升高應激激素（包括皮質醇、腎上腺素和去甲腎上腺素等）的濃度，刺激腎素-血管緊張素-醛固酮系統，增加中樞兒茶酚胺的合成，從而導致血管收縮、血壓升高[34]，進而增加缺血性腦卒中發病率。過長的睡眠時間也會增加高血壓發生的風險，其中潛在的生物機制尚不十分清楚，但其他危險因素可能會影響這種聯系，比如體力活動少、睡眠呼吸障礙等[35]。一項研究結果表明，長時間的睡眠往往伴隨著較少的體力活動，而不活動與高血壓的風險增加有關[36]。

1.3.3 糖尿病 國內一項基于8 526例蘭州市社區40～75歲居民的研究指出，睡眠時間lt;5 h是糖尿病的獨立危險因素[37]。還有研究表明，睡眠時間過短和過長均能增加2型糖尿病發病風險;且睡眠時間越極端，2型糖尿病的發病風險越高[38]。

1.3.4 其他機制 除了上述機制外，炎癥反應、纖維蛋白酶原等也被證明參與腦卒中的發生機制。①炎癥反應：各種炎性因子反復刺激會加速動脈粥樣損傷并促使纖維帽變薄、大量降解、破裂，進入循環系統造成栓塞，最終導致心腦血管疾病的發生。DOWD等[39]研究發現，睡眠時間減少可通過激活自主神經系統及升高血壓而增加內皮剪切力，刺激炎癥遞質生成。國外一項橫斷面分析指出，睡眠時間較短與5年期間炎癥標志物水平較高有關，睡眠時間縮短，5年之后的C-反應蛋白（CRP）和白細胞介素-6平均水平較高[40]。另外一項國外研究指出，睡眠時間lt;5 h及gt;9 h均與CRP升高有關，在調整年齡、種族、性別因素后，睡眠時間gt;9 h與CRP升高相關[41]。②纖維蛋白原：纖維蛋白原是重要的凝血因子，同時也是一種炎癥活動標志物，纖維蛋白原可以使血小板相互聚集、沉積，甚至碎片脫落形成血栓，誘發腦血管疾病。IRWIN等[42]的研究指出，睡眠障礙和長睡眠時間與全身炎癥指標的增加有關。另有研究顯示，男性長睡眠時間與血漿纖維蛋白原升高有關[43]。

2 體力活動與缺血性腦卒中的相關性及其機制

2.1 體力活動與缺血性腦卒中的相關性

關于體力活動與缺血性腦卒中的相關性研究結果仍有爭議，尤其是不同類型的體力活動。很多流行病學隊列研究和病例對照研究均表明，規律體力活動可降低缺血性腦卒中的發病風險;觀察性研究也發現體力活動和缺血性腦卒中風險之間存在相關性;另有部分研究指出體力活動與預防缺血性腦卒中無相關性。美國的一項前瞻性研究結果也表明，女性閑暇時間體力活動與較低的腦卒中風險有關，但關于所需體力活動量、種類以及其與腦卒中亞型的關聯尚不清楚[44]。O’DONNELL等[45]在全球22個國家（包括中國）進行了一項標準化的病例對照研究，對缺血性和出血性腦卒中危險因素進行了分析，結果顯示無論哪種腦卒中類型，有規律的體育活動均可以降低其風險。還有研究結果顯示，與低水平的體力活動相比，中度至高強度的體力活動使腦卒中的發病風險降低。相反，一項關于輕度缺血性腦卒中的橫斷面研究發現，僅輕度和中度運動與降低缺血性腦卒中風險相關，而非高強度的體力活動[46]。國內也有研究指出，閑暇時間體力活動、交通行程體力活動可使缺血性腦卒中的發生危險降低[6]。但也有研究結果指出，體力活動在預防缺血性腦卒中方面無明顯作用或無積極作用[46]。

2.2 體力活動與缺血性腦卒中相關性的機制

高血壓、糖尿病、高脂血癥及肥胖是缺血性腦卒中的高危因素，80%的腦卒中被認為是由動脈粥樣硬化造成的。與久坐的人比較，積極進行體力活動人群動脈粥樣硬化發生率及患高血壓的概率均減低。有研究指出，經常進行體力活動已成為控制血壓及體質量、預防肥胖的一種有效途徑[47]。也有研究表明，很長的久坐時間與中心肥胖、高TG血癥、高糖血癥和高舒張壓發生的風險增加相關。體力活動可以通過減少危險因素的發生從而降低缺血性腦卒中的風險。體力活動還可通過改善內皮功能、增加高密度脂蛋白膽固醇、降低LDL-C和TG濃度、降低BMI，增加血漿組織纖溶酶原激活劑，有助于分解缺血性腦卒中時可能出現的血塊[48]，從而降低缺血性腦卒中風險。

3 貝葉斯網絡建模技術的應用

貝葉斯網絡是目前不確定知識表達和推理領域最有效的理論模型之一，具有穩固的數學基礎、豐富的概率表達能力等，是解決分類模型問題的一個有效工具[49]。國外一篇關于美國自我報告缺血性腦卒中的睡眠時間和體力活動特征研究，應用貝葉斯網絡建模技術對不同睡眠時間及不同頻率、不同強度、不同持續時間的體力活動與缺血性腦卒中的關系研究發現，每周少于10 min的中度或劇烈運動以及短或長的睡眠時間與最高的自報腦卒中患病率相關。而每周超過10 min的中等或劇烈的體育活動及平均睡眠時間與較低的自報腦卒中患病率相關[48]。

4 結語

在國內，雖然體力活動、睡眠時間和缺血性腦卒中危險因素之間的相互關系已經有研究，但在與缺血性腦卒中相關的臨床、行為和社會人口學因素的背景下，不同類型、頻率和持續時間的體力活動、睡眠時間（短、平均和長睡眠時間）與缺血性腦卒中之間的關聯還不清楚。那么是否存在一個最優的組合可以預防缺血性腦卒中的發生，也是值得探究的。目前以貝葉斯網絡為代表的概率方法已成為研究不確定知識表達的主流方法之一，如果可以利用貝葉斯網絡模型得出不同類型、頻率和持續時間的體力活動與睡眠時間（短、平均和長睡眠時間）組合發生缺血性腦卒中的概率，那么我們就可以根據最優組合調整睡眠時間和體力活動來預防缺血性腦卒中的發生，從而降低缺血性腦卒中發病率。

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（本文編輯 黃建鄉）