睡眠對兒童血清Leptin、Ghrelin及血脂水平影響的前瞻性研究

王冠軍 龔清海 李輝

[摘要] 目的 探討兒童睡眠時間、睡眠質(zhì)量對外周血清Leptin、Ghrelin及血脂水平的影響。 方法 利用前瞻性研究設(shè)計，在2016、2018年對寧波市象山縣某中學(xué)學(xué)生開展睡眠問卷調(diào)查和體檢，分析364例12～13歲初中學(xué)生不同睡眠時長、不同睡眠質(zhì)量的血清Leptin、Ghrelin及血脂水平前后2年的變化情況，利用協(xié)方差分析方法分析睡眠對血清Leptin、Ghrelin及血脂水平的影響。 結(jié)果 協(xié)方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，去除基線水平影響后，不同睡眠時間的TC、Leptin水平仍有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）、不同睡眠時間的TG、LDL-C水平差異也有邊緣統(tǒng)計學(xué)意義（P=0.053;P=0.051），該結(jié)果表明，中學(xué)生睡眠時間不足可能會升高TC、LDL-C、TG水平而降低Leptin水平。 結(jié)論 中學(xué)生睡眠時間不足（<9 h）與2年后TC、LDL-C、TG水平升高、Leptin水平下降有關(guān)，睡眠不足可能通過改變攝食和代謝的有關(guān)激素Leptin水平進一步影響血脂水平。

[關(guān)鍵詞] 睡眠;瘦素;胃饑餓素;血脂

[中圖分類號] R766 ? ? ? ? ?[文獻標識碼] B ? ? ? ? ?[文章編號] 1673-9701（2020）15-0170-04

Prospective study of the effect of sleep on serum leptin， ghrelin and blood lipid levels in children

WANG Guanjun1 ? GONG Qinghai2 ? LI Hui2 ? HOU Zhiwei3 ? LI Sixuan2

1.Department of Integrated Traditional Chinese and Western Medicine and Psychosomatic Medicine， Ningbo First Hospital， Ningbo ? 315010， China; 2.Institute of Chronic Non-Communicable Disease Control and Prevention， Ningbo Center for Disease Control and Prevention， Ningbo ? 315010， China; 3.Department of Health Surveillance， Xiangshan County Center for Disease Controland Prevention in Zhejiang Province， Xiangshan ? 315700， China

[Abstract] Objective To investigate the effect of children's sleep time and sleep quality on serum Leptin， Ghrelin and blood lipid levels in peripheral blood. Methods A prospective study design was used to conduct a sleep questionnaire survey and physical examination on a middle school student in Xiangshan County， Ningbo City in 2016 and 2018. The changes of serum Leptin， Ghrelin， and lipid levels before and 2 years after different sleep durations and sleep quality in 364 junior high school students aged 12-13 were analyzed. Covariance analysis was used to analyze the effect of sleep on serum Leptin， Ghrelin and blood lipid levels. Results The analysis of covariance found that after removing the influence of the baseline level， there were still statistical differences in TC and Leptin levels at different sleep times（P<0.05）. There were also statistical differences in TG and LDL-C levels at different sleep times（P=0.053; P=0.051）. The results showed that insufficient sleep time in middle school students may increase TC， LDL-C， TG levels and decrease Leptin levels. Conclusion The lack of sleep time of middle school students（<9 h） is related to the increase of TC， LDL-C， TG levels and the decrease of Leptin levels after 2 years. Lack of sleep may further affect blood lipid levels by changing the levels of the hormone leptin， which is related to food intake and metabolism.

[Key words] Sleep; Leptin; Ghrelin; Blood lipids

目前，我國兒童青少年超重與肥胖已成為重要的公共衛(wèi)生問題，6～17歲兒童青少年超重率和肥胖率分別為9.6%和6.4%，比2002年上升了5.1和4.3個百分點，增長幅度均高于發(fā)達國家[1]。兒童青少年期超重肥胖不僅嚴重影響身心健康，還與成年期的許多慢性疾病如心血管疾病、代謝性疾病、惡性腫瘤等疾病的發(fā)生和死亡密切相關(guān)[2]。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠不足可能通過改變攝食行為及減少能量消耗，并最終引起能量代謝失衡，導(dǎo)致超重與肥胖的發(fā)生，并可能與食欲相關(guān)激素如瘦素（Leptin）、生長激素釋放膚（Ghrelin）的改變有關(guān)[3]，這種生理激素水平變化可能與血脂水平的變化有一定關(guān)系。兒童期是個體生長發(fā)育最為迅速，同時也是代謝和行為模式發(fā)展形成的關(guān)鍵期，是成人期疾病實現(xiàn)早期預(yù)防的窗口期和敏感期[4]。在當前兒童普遍存在睡眠不足的社會背景下，關(guān)注兒童期睡眠與體重增長和線性生長的相關(guān)性，評估兒童期睡眠不足對肥胖發(fā)生風險的預(yù)測效應(yīng)，將有助于確定兒童期睡眠在人群肥胖預(yù)防控制領(lǐng)域的公共衛(wèi)生意義。為此，本研究利用前瞻性研究分析睡眠對兒童血脂、血清瘦素（Leptin）、胃饑餓素（Ghrelin）變化的影響，探討睡眠對肥胖影響的生理機制，現(xiàn)報道如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

本研究利用前瞻性研究設(shè)計方法[5]，于2016年10月對寧波某中學(xué)初一年級10個班學(xué)生開展調(diào)查研究。納入、排除標準：所有簽署知情同意書的在校初中一年級學(xué)生，排除患有較為嚴重的內(nèi)外科疾病和拒絕參加的學(xué)生，基線調(diào)查453名學(xué)生，隨訪至2018年10月。基線調(diào)查和終點調(diào)查均進行問卷調(diào)查、體格檢查和實驗室檢測，合并基線調(diào)查和隨訪調(diào)查數(shù)據(jù)，最終獲得有效調(diào)查364例，其中男188例、女176例。本調(diào)查前事先由家長簽署知情同意書并通過倫理學(xué)論證（寧波市疾病預(yù)防控制中心，編號：201703）。

1.2 方法

調(diào)查方法包括現(xiàn)場體格檢查和自我管理式調(diào)查問卷，體格檢查結(jié)合學(xué)生每年的入學(xué)體檢工作，每次體檢均安排在上午8～9點開展并采集調(diào)查對象的空腹外周靜脈血5 mL備檢，調(diào)查問卷與體檢于同一周時間集中在教室內(nèi)由學(xué)生自填完成，問卷當場收回。

1.3 觀察指標

本次研究采用匹茨堡睡眠質(zhì)量指數(shù)量表（Pittsburgh sleep quality index，PSQI）來評價睡眠質(zhì)量，根據(jù)評分標準可算出學(xué)生的PSQI總分（0～21分，分數(shù)越高代表睡眠質(zhì)量越低），根據(jù)量表原作者對睡眠質(zhì)量高低的界定，本次研究定義青少年人群PSQI總分0～5分為睡眠質(zhì)量較高，PSQI總分6～21分為睡眠質(zhì)量較低[6]。參考以往研究，本次定義青少年人群睡眠時間≥9 h/d為睡眠充足，睡眠時間<9 h/d為睡眠不足[7]。

體檢內(nèi)容包含體格指標（身高、體重、腰圍、臀圍等）和血液指標[血清總膽固醇（Serum total cholesterol，TC）、甘油三酯（Triglyceride，TG）、高密度脂蛋白膽固醇（High density liptein cholesterol，HDL-C）、低密度脂蛋白膽固醇（Low density lipoprotein cholesterd，LDL-C）、Leptin、Ghrelin。按照學(xué)生健康狀況綜合檢測統(tǒng)一規(guī)定的要求選擇和使用檢測器材。問卷內(nèi)容主要包括人口學(xué)資料、睡眠狀況等。

1.4 統(tǒng)計學(xué)方法

數(shù)據(jù)由專人采用EpiData3.1軟件錄入，并進行質(zhì)量控制，錄入結(jié)束后進行核對、糾錯。數(shù)據(jù)的分析通過SPSS19.0完成。使用χ2或t檢驗或t建議比較組間連續(xù)性變量或名義變量之間的差異，對于不符合正態(tài)分布的資料組間比較采用Wilcoxon秩和檢驗;使用協(xié)方差分析來比較不同基線睡眠時間、睡眠質(zhì)量人群對結(jié)局血脂、Leptin、Ghrelin等是否有影響，P<0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 睡眠時間與血脂、Leptin、Ghrelin關(guān)系

2.1.1 基本情況 ?本次調(diào)查364例中學(xué)生中，男188例、女176例，平均年齡（12.59±0.52）歲，174例學(xué)生平均每天睡眠時間超過9 h（47.80%），190例學(xué)生平均每天睡眠時間不足9 h（52.20%）。按照睡眠時間（≥9 h）分類，基線調(diào)查中的睡眠不足（<9 h/d）的學(xué)生BMI、腰高比、腰圍、臀圍均大于睡眠時間充足者（≥9 h/d）（Ps<0.05）;2年后，睡眠不足學(xué)生的BMI、腰高比、腰圍、臀圍仍然大于睡眠時間充足者（Ps<0.05）。見表1。

2.1.2 睡眠時間與血脂、Leptin、Ghrelin水平變化 ?基線調(diào)查未發(fā)現(xiàn)血脂水平（TG、TC、LDL-C、HDL-C）在不同睡眠學(xué)生中有顯著差異（Ps>0.05），但在結(jié)局調(diào)查中，睡眠不足學(xué)生的TC、LDL-C水平要顯著高于睡眠充足者（Ps<0.05）;基線調(diào)查和結(jié)局調(diào)查中，不同睡眠時間學(xué)生的瘦素（Leptin）、胃饑餓素（Ghrelin）水平均無顯著差異（Ps>0.05）。見表1。為了校正基線水平睡眠時間對結(jié)局血脂、Leptin、Ghrelin水平的影響，本研究采用協(xié)方差分析，將基線水平作為協(xié)變量再進行分析，協(xié)方差分析結(jié)果發(fā)現(xiàn)，去除基線水平影響后，不同睡眠時間的TC、Leptin水平仍有統(tǒng)計學(xué)差異（P<0.05）、不同睡眠時間的TG及LDL-C水平影響也可以認為有統(tǒng)計學(xué)意義，但處于統(tǒng)計學(xué)意義邊緣（P=0.053;P=0.051），該結(jié)果表明，中學(xué)生睡眠時間不足可能會與TC、LDL-C、TG水平升高有關(guān)，還與Leptin水平降低有關(guān)。見表2。

2.2 睡眠質(zhì)量與血脂、Leptin、Ghrelin水平關(guān)系

根據(jù)匹茨堡睡眠指數(shù)（PSQI）將調(diào)查對象分為睡眠質(zhì)量較差（PSQI≥6）、睡眠質(zhì)量好（PSQI<6）兩類，其中睡眠質(zhì)量好的245例（67.31%）、睡眠質(zhì)量較差的119例（32.69%）。基線和結(jié)局調(diào)查數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，不同睡眠質(zhì)量間性別、BMI、腰高比、臀圍、腰圍、血脂、Leptin、Ghrelin水平均未見顯著差異（Ps>0.05），即不同睡眠質(zhì)量組的血脂、BMI、Leptin、Ghrelin等指標前后無差異，無需再做協(xié)方差分析。見表3。

3 討論

睡眠不足目前在我國兒童青少年中極為普遍，本課題組前期通過有代表性的大樣本橫斷面調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在10726名寧波市中學(xué)生中，38.4%的睡眠時間不足8 h[8]。大量研究表明，睡眠與肥胖、高血壓、糖尿病、心血管疾病及總死亡率有關(guān)，本課題前期薈萃分析研究、橫斷面研究及隊列研究結(jié)果均表明，睡眠時間過短可能是兒童青少年BMI增長過快、超重/肥胖的風險因素[5，9-10]。然而，關(guān)于睡眠與血脂的相關(guān)性研究，尤其是針對青少年兒童睡眠時間和質(zhì)量與血脂水平之間的縱向關(guān)系研究極為少見。為此，本研究利用隊列研究方法探討兒童睡眠時間、睡眠質(zhì)量對血脂、Leptin、Ghrelin水平的影響。

關(guān)于睡眠與血脂的關(guān)系研究，目前主要集中在成人，且結(jié)論還不一致，多數(shù)研究支持睡眠時間過長或過短均是成人血脂異常的風險因素，這種關(guān)系在女性中更為明顯。Gangwisch JE等[11]在14257名美國青少年中進行的長達7年的隨訪研究發(fā)現(xiàn)，在女性中，睡眠時間每增加1 h，高TC的發(fā)病風險降低0.85倍。另外一項研究發(fā)現(xiàn)，香港小學(xué)生的睡眠時間與總膽固醇（TC）水平呈顯著負相關(guān)[12]。最近一項國內(nèi)橫斷面研究結(jié)果表明，睡眠不足（<9 h/d）與兒童青少年血脂異常有關(guān)[13]。本次研究也有類似的發(fā)現(xiàn)，青少年學(xué)生睡眠時間對2年后的血清總膽固醇（TC）和低密度脂蛋白（LDL-C）影響顯著，睡眠時間不足（<9 h/d）可能增加血清TC水平。本課題前期研究應(yīng)用匹茨堡睡眠質(zhì)量量表（PSQI）問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)睡眠質(zhì)量與中學(xué)生肥胖關(guān)系密切[14]。關(guān)于睡眠質(zhì)量與兒童青少年血脂水平關(guān)系研究報道比較少，且主要集中在國外，一項隊列研究發(fā)現(xiàn)，較差的睡眠質(zhì)量與青春期女學(xué)生的血清甘油三酯偏高有關(guān)[15]。Narang I等[16]一項橫斷面研究發(fā)現(xiàn)，睡眠質(zhì)量低下與青少年總膽固醇、低密度脂蛋白水平偏高有關(guān)。但本研究未發(fā)現(xiàn)通過匹茨堡睡眠量表評估的睡眠質(zhì)量與血脂水平有統(tǒng)計學(xué)關(guān)聯(lián)。

瘦素（Leptin）是一種由脂肪組織分泌的蛋白質(zhì)類激素，目前研究認為Leptin進入血液循環(huán)后會參與糖、脂肪及能量代謝的調(diào)節(jié)，促使機體減少攝食，增加能量釋放，抑制脂肪細胞的合成，進而使體重減輕[17-19]。本研究發(fā)現(xiàn)，睡眠時間過短可能降低2年后青少年血清瘦素水平，提示睡眠時間對食欲的調(diào)節(jié)作用，并進一步影響血脂水平。睡眠不足者，血液中Leptin水平下降、能量消耗減少、脂肪細胞合成增加、血脂水平升高、體重增加。胃饑餓素（ghrelin）是迄今發(fā)現(xiàn)的體內(nèi)唯一的生長激素促分泌素受體的內(nèi)源性配體，它在體內(nèi)通過中樞食欲調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)，尤其是神經(jīng)肽Y，促進攝食;并與多種致肥胖因子如瘦素、胰島素等有相互作用，在肥胖的病理過程中發(fā)揮重要作用[20]。研究發(fā)現(xiàn)，睡眠剝奪后的健康人群體內(nèi)Ghrelin水平上升，饑餓感增強[21]。本研究未發(fā)現(xiàn)睡眠時長與Ghrelin水平之間的縱向關(guān)系，這可能與本研究的樣本量不大、隨訪時間較短導(dǎo)致統(tǒng)計效能不足等因素有關(guān)。

盡管如此，睡眠時間影響血脂異常的機制目前還不十分清楚，睡眠對食欲的調(diào)節(jié)可能是其中很重要的一方面：睡眠時間不足降低血清瘦素水平（Leptin），升高胃饑餓素（Ghrelin），增加饑餓感及食欲，增加膽固醇、飽和脂肪酸的攝入量。本研究表明睡眠時間過短可能對青少年血清總膽固醇TC、TG、血清瘦素（Leptin）有顯著影響。本研究未發(fā)現(xiàn)睡眠質(zhì)量對血脂的影響有顯著意義，可能原因是：⑴與本課題樣本量小、統(tǒng)計效能低;⑵隨訪時間過短，暴露影響還未充分顯現(xiàn)。

綜上所述，本課題通過寧波市364名初中學(xué)生的2年隨訪研究發(fā)現(xiàn)，中學(xué)生睡眠時間不足（<9 h）與2年后TC、TG水平升高、Leptin水平下降有關(guān)，睡眠不足可能是通過改變攝食和代謝的有關(guān)激素Leptin水平來影響血脂水平的。

[參考文獻]

[1] 林曉斐. 《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報告（2015）》發(fā)布[J]. 中醫(yī)藥管理雜志，2015，23（13）：79.

[2] Fatima Y，Doi SA，Mamun AA. Longitudinal impact of sleep on overweight and obesity in children and adolescents：A systematic review and bias-adjusted meta-analysis[J]. Obes Rev，2015，16（2）：137-149.

[3] Ursavas A，Ilcol YO，Nalci N，et al. Ghrelin，leptin，adiponectin，and resistin levels in sleep apnea syndrome：Role of obesity[J]. Annals of Thoracic Medicine，2010，5（3）：161.

[4] Benyshek DC. The developmental origins of obesity and related health disorders-prenatal and perinatal factors[J]. Coll Antropol，2007，31（1）：11-17.

[5] Gong QH，Li SX，Wang SJ，et al. Sleep duration and overweight in Chinese adolescents：A prospective longitudinal study with 2-year follow-up[J]. Sleep Breath，2019， 19.