社區老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙的關聯研究

聶歡歡，李淮彪，楊林勝，胡冰，孫良，盛杰，張冬梅，陳貴梅，程北京，孟相龍，徐佩茹，薛貴芝，陶芳標，5

中國60歲以上老年人輕度認知功能障礙（MCI）患病率約為14.71%［1］。其中，MCI發展為癡呆的年轉歸率是10%～30%，遠高于健康老年人（1%～3%）［2］。目前，針對隨年齡增長而出現的認知功能下降甚至損傷，尚無有效的治療措施，識別危險因素以阻止或延緩其發生是當前的主要策略和舉措。約50%老年人有不同形式的睡眠障礙［3］，如入睡困難、睡眠維持困難、過度嗜睡、睡眠呼吸障礙、行為異常等［4］。研究表明，睡眠時間的長短可能對老年認知功能有一定的影響［5］。一項系統綜述顯示，短睡眠時間和長睡眠時間均會增加老年人的認知障礙發生風險［6］；BASTA等［7］則發現只有睡眠時間較長的人有更嚴重的認知障礙；然而YAFFE等［8］則沒有發現睡眠時長與認知功能存在關聯。研究結果不一致的原因尚未闡明。一種可能是不同研究中長、短睡眠時間的界值不完全一致［9-10］，由此可能掩蓋睡眠時長與老年認知功能的真實關聯。為此，本研究先基于既往研究對睡眠時間進行分組，探索性分析長、短睡眠時間與老年認知功能障礙的關聯；進而采用限制性立方樣條模型（restricted cubic spline，RCS）［11］探索睡眠時間與老年認知功能障礙發生風險間的劑量反應關系，以期獲得男性和女性老年人最佳的睡眠時間。

1 對象與方法

1.1 調查對象 本文所選研究對象為阜陽市≥60歲老年人。研究數據來源于2018年7—9月建立的阜陽市老年人健康與環境可控性隊列，該隊列由安徽醫科大學公共衛生系和阜陽市疾病預防控制中心共同建立。根據阜陽市8個區（縣）的城鄉人口分布情況，采用分層整群抽樣方法，共抽取≥60歲老年人6 000例，其中5 186例老年人同意參與調查。本項目經安徽醫科大學生物醫學倫理委員會審查批準（審批編號：20190288），所有符合條件的研究對象都在研究現場得到了關于研究的詳細描述并簽署書面知情同意書。本次研究納入標準：（1）意識清楚，可正常交流；（2）自愿參加本項研究。排除標準：（1）曾診斷為老年癡呆或精神異常的患者；（2）視力或聽力異常且佩戴矯正器仍無法恢復正常的患者；（3）認知量表和睡眠時間缺失。參與調查的老年人中，125例認知量表數據缺失，250例睡眠時間缺失，最終納入認知功能數據和睡眠時間數據完整的4 837例老年人。

1.2 資料提取

1.2.1 基本情況 包括一般人口學〔性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、婚姻狀況、獨居狀況、經濟狀況及體質指數（BMI）〕、生活方式（吸煙、飲酒及鍛煉情況）和慢性病患病情況（高血壓、糖尿病及抑郁狀況）。

職業（退休前）：（1）體力活動，主要從事農、林、牧、漁、水利等生產工作；（2）技術活動，在國家機關/事業單位等行政單位工作；（3）無業。經濟狀況：基于受試者自我報告。BMI：<18.5 kg/m2為偏瘦，18.5～23.9 kg/m2為正常，24.0～27.9 kg/m2為超重；≥28.0 kg/m2為肥胖［12］。吸煙情況：（1）從未吸煙，總吸煙量<100 支；（2）現在吸煙，總吸煙量≥100支且現在仍然吸煙；（3）曾經吸煙，總吸煙量≥100支且已經不抽煙超過半年。飲酒情況：在調查時間點算起的前一年，有任何酒類飲用史均定義為飲酒。鍛煉情況：過去7 d內進行了適度的體育鍛煉，比如提輕的物品、以平常的速度騎車或慢跑，不包括走路。高血壓：收縮壓≥140 mm Hg（1 mm Hg=0.133 kPa）和/或舒張壓≥90 mm Hg或有高血壓史或服用降壓藥者［13］。糖尿病：空腹血糖≥7.0 mmol/L或糖化血紅蛋白≥6.5%，或者以往已經確診為糖尿病者［14］。抑郁：采用15項老年抑郁量表（GDS-15）評定抑郁癥狀；GDS-15得分為0～15分，得分越高，表明抑郁癥狀越嚴重；本研究將GDS-15得分≥5分定義為抑郁［15］。

1.2.2 認知功能 采用中國版簡易智力狀態檢查量表（MMSE）對老年人認知功能進行評估。該量表由FOLSTEIN等［16］設計，包括以下7個維度：時間定向力、地點定向力、即刻記憶、注意力及計算力、延遲記憶、語言和視空間。量表總分為0～30分，分數越高，提示認知功能越好。認知功能障礙的定義：（1）文盲且MMSE得分≤17分；（2）受過1～6年教育（小學）且MMSE得分≤20分；（3）受過6年以上教育（初中或更高學歷）且MMSE得分≤24分［17］。本次調查中，MMSE的Cronbach's α系數為0.833。

1.2.3 睡眠時間 詢問老年人最近一個月夜間睡眠時間，并根據相關文獻［18-20］標準將患者按睡眠時間分為睡眠時間較短（≤6 h）、睡眠時間正常（>6～8 h）和睡眠時間較長（>8 h）三組。

1.3 統計學方法 利用EpiData 3.1軟件建立數據庫并采用雙人錄入數據，使用SPSS 23.0軟件進行統計分析，采用R 3.6.1軟件作圖。計量資料以（±s）表示；計數資料以相對數表示，組間比較采用χ2檢驗。以睡眠時間>6～8 h為參照，采用二元Logistic回歸模型分別探討夜間睡眠時間≤6 h和>8 h與認知功能障礙的關聯；建立性別與睡眠時間的交互項，重新構建Logistic回歸模型并做分層分析，探討夜間睡眠時間和認知功能障礙關聯的性別差異；使用RCS擬合睡眠時間（連續性變量）與認知功能障礙的劑量反應關系曲線。雙側檢驗，以α=0.05為檢驗水準。

2 結果

2.1 一般情況 4 837例老年人中，男2 366例（48.91%），女2 471例（51.09%）；平均年齡（71.1±5.5）歲；4 028例（83.27%）來自農村，809例（16.73%）來自城市；2 628例（54.33%）文化程度為文盲，774例（16.00%）為小學，1 435例（29.67%）為初中及以上。

2.2 不同特征老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙情況 4 837例老年人中，1 811例（37.44%）發生認知功能障礙。不同性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、婚姻狀況、經濟狀況、BMI、吸煙情況、飲酒情況、鍛煉情況、高血壓患病情況及抑郁情況的老年人認知功能障礙檢出率比較，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

4 837例老年人的平均睡眠時間為（6.95±1.75）h；其中1 773例（36.65%）每天睡眠時間≤6 h，2 088例（43.17%）每天睡眠時間為>6～8 h，976例（20.18%）每天睡眠時間>8 h。無論是男性還是女性，平均睡眠時間均呈近似正態分布，男性平均睡眠時間為（7.09±1.71）h，女性平均睡眠時間為（6.82±1.78）h，大部分人睡眠時間為5～10 h。不同性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、經濟狀況、BMI、飲酒情況、鍛煉情況、糖尿病患病情況、抑郁情況的老年人睡眠時間分布比較，差異有統計學意義（P<0.05），見表1。

表1 不同特征老年人認知功能障礙與夜間睡眠時間的比較〔n（%）〕Table 1 Comparisons of cognitive impairment and nighttime sleep duration across older adults with different characteristics

2.3 不同夜間睡眠時間老年人認知功能障礙檢出率比較 在總樣本和不同性別人群中，不同夜間睡眠時間組老年人認知功能障礙檢出率比較，差異均有統計學意義（P<0.05），見表2。

表2 不同夜間睡眠時間的老年人（總樣本和不同性別人群）認知功能障礙檢出率比較〔n（%）〕Table 2 Comparisons of the detection rates of cognitive impairment among older adults（by total sample and gender） with different nighttime sleep time

2.4 老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙的關聯及其性別差異 以認知功能障礙（賦值：否=0，是=1）為因變量，以睡眠時間為自變量，分別在總樣本和不同性別人群進行二元Logistic回歸分析。結果顯示，在總樣本人群中，未調整協變量（模型1）時，睡眠時間≤6 h和>8 h的老年人發生認知功能障礙的概率分別是睡眠時間 >6～8 h者的1.25倍〔95%CI（1.09，1.42）〕和1.41倍〔95%CI（1.21，1.65）〕（P<0.05）；調整性別、年齡和居住地區后（模型2），睡眠時間≤6 h和>8 h的老年人發生認知功能障礙的概率分別是睡眠時間>6～8 h者的1.24倍〔95%CI（1.09，1.42）〕和1.33倍〔95%CI（1.13，1.56）〕（P<0.05）；調整性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、婚姻狀況、獨居狀況、經濟狀況、BMI、吸煙情況、飲酒情況、鍛煉情況、高血壓患病情況、糖尿病患病情況及抑郁情況后（模型3），睡眠時間≤6 h和>8 h的老年人發生認知功能障礙的概率分別是睡眠時間>6～8 h者的1.26倍〔95%CI（1.09，1.46）〕和1.22倍〔95%CI（1.03，1.46）〕（P<0.05）。在男性人群中，模型3結果顯示，睡眠時間>8 h的老年人發生認知功能障礙的概率是睡眠時間>6～8 h者的1.35倍〔95%CI（1.06，1.72）〕（P<0.05）；在女性人群中，睡眠時間≤6 h的老年人發生認知功能障礙的概率是睡眠時間>6～8 h者的1.29倍〔95%CI（1.06，1.58）〕（P<0.05），見表3。

表3 老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙的關聯及其性別差異的二元Logistic回歸分析Table 3 Binary Logistic regression analyses on the associations and their gender differences of nighttime sleep duration with cognitive impairment in older adults

2.5 認知功能受損與睡眠時間的劑量-反應關系 為了進一步探討睡眠時間與認知功能障礙的關聯性，將睡眠時間作為連續變量納入RCS模型繪制劑量-反應曲線，見圖1。調整混雜因素后，結果顯示，在人數比較多的區間中（5～10 h），睡眠時間與老年人認知功能障礙發生風險呈近似“U”形關系，最低點在7 h附近。當睡眠時間為5～7 h時，隨著睡眠時間逐漸減少，認知功能障礙的發生風險變大。當睡眠時間>7 h時，隨著睡眠時間逐漸增多，認知功能障礙的發生風險變大。另外，圖2直觀顯示了不同性別的老年人睡眠時間與認知功能障礙呈非線性劑量關系（P=0.024），睡眠時間與認知功能障礙的關聯強度在男性中更強。

圖1 社區老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙的劑量-反應關系Figure 1 Dose-response relationship between nighttime sleep duration and cognitive impairment in community-dwelling older adults

圖2 不同性別社區老年人夜間睡眠時間與認知功能障礙的劑量-反應關系Figure 2 Gender special dose-response relationships between nighttime sleep duration and cognitive impairment in community-dwelling older adults

3 討論

本研究顯示老年人認知功能障礙的檢出率為37.44%，與REN等［21］的研究結果接近（43.15%），高于2016年全國老年人MCI的患病率（14.71%）［2］。與以往研究部分一致，不同性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、婚姻狀況、經濟狀況、BMI、吸煙情況、飲酒情況、鍛煉情況、高血壓患病情況及抑郁情況的老年人認知功能障礙檢出率比較，差異有統計學意義［22-24］。老年人睡眠時間的均數是6.95 h，高于陳琛等［10］的研究結果（6.44 h），但低于張曉帆等［9］的研究結果（7.66 h）。與以往研究部分一致，不同性別、年齡、居住地區、文化程度、職業、經濟狀況、BMI、飲酒情況、鍛煉情況、糖尿病患病情況、抑郁情況的老年人睡眠時間分布比較，差異有統計學意義［22-24］。

本研究旨在探討老年人睡眠時間與認知功能障礙的關系。本研究結果顯示，在總體人群和不同性別人群中，不同夜間睡眠時間組認知功能障礙的檢出率不同。在未調整任何混雜因素的情況下，睡眠時間較短（≤6 h）和較長（>8 h）老年人發生認知功能障礙的概率分別較睡眠時間>6～8 h的老年人增加25%和41%。調整相關混雜因素后結果相似，相較于睡眠時間>6～8 h的老年人，睡眠時間較短和較長的老年人認知功能障礙檢出率分別增加26%和22%。RCS顯示，在人數比較多的區間中（5～10 h），睡眠時間與認知功能障礙發生風險呈近似“U”形關系。與本研究結果相似的是，LO等［25］進行的Meta分析（納入23篇文章，其中涉及歐美國家19篇，新加坡1篇、中國3篇）結果顯示，較短或較長睡眠均能增加認知功能障礙的風險。WU等［6］對包含9個隊列的研究（涉及歐美國家8個、中國1個）進行系統綜述也發現，睡眠時間與認知障礙存在“U”形的劑量反應關系。然而NIU等［26］采用廣義線性模型發現，中國大慶地區65歲以上老年人中只有短睡眠時間（≤5 h）與認知功能得分下降有關。魏玥等［27］采用Logistic回歸方法，僅發現睡眠時間較長會增加中國65歲以上老年人認知功能障礙的發生風險。出現不同結果的原因可能與研究對象種族、使用的報告方法（認知功能障礙評估量表、睡眠時間源于自報還是客觀測量）等有關。總體而言，本研究結果支持并擴展了以前對老年人睡眠時間與認知功能障礙關系的研究。首先，以往的研究大多是針對發達國家的老年人群，而本研究聚焦中國中低收入的老年人群。與國內相關研究相比，本次研究使用了阜陽市社區老年人的代表性樣本，本研究結果一定程度上可以推廣至中國其他地區老年人，特別是農村地區老年人。其次，既往研究多對睡眠時間進行分組，無法完全展示睡眠時間與老年人認知損失的趨勢變化，而本研究采用RCS方法進一步展示了兩者可能存在的劑量反應關系。睡眠時間和認知功能障礙之間的病理機制目前尚不明確。部分研究提出β-淀粉樣蛋白沉積是阿爾茨海默病形成的重要原因，而睡眠時間不足可導致大腦β-淀粉樣蛋白沉積增加［28］。同時，睡眠時間不足也會使炎性反應因子增加，改變下丘腦-垂體-腎上腺軸（HPA軸）活性，進而導致認知功能障礙［29］。另一方面，較長時間的睡眠可能會加快老年人額顳葉灰質萎縮的速度，有可能損害記憶力，從而導致認知功能障礙［10］。

對不同性別老年人群進行亞組分析結果顯示，調整相關混雜因素后，男性人群睡眠時間較長者與睡眠時間正常組比較，認知功能障礙發生概率增加35%，女性人群睡眠時間較短者與睡眠時間正常組比較，認知功能障礙發生概率增加29%。即，在男性人群中，發現睡眠時間較長與認知功能受損有關聯，而在女性中僅發現睡眠時間較短與認知功能障礙存在關聯。在中國進行的一項中國健康與養老追蹤調查（CHARLS）發現了類似的結果［30］。吉賽賽等［31］發現，睡眠時間≤5 h和≥9 h與認知功能障礙的關聯在男性中較女性更強。另外一項研究表明，與正常睡眠時間相比，僅發現男性長睡眠時間與認知障礙的發生率相關〔OR（95%CI）=1.31（1.02，1.68）〕［32］。這可能是由于女性的主觀睡眠需求更高，比男性對睡眠不足的認知影響更敏感；其次，睡眠剝奪后炎癥生物標志物的水平與性別存在特異性關聯，這種關聯在女性群體中更加明顯［30］。盡管對睡眠時間與認知功能的性別間特定關聯得出結論尚為時過早，但在中國老年人中，這種關聯中明顯存在的男女差異，值得關注。社會經濟因素無法完全解釋本研究和其他研究［30-32］得出的性別差異化結果，因為調整年齡、受教育程度、居住地區、職業和其他因素并不會改變這種差異。另有研究認為，男女存在不同的睡眠模式，激素差異可能導致睡眠行為與認知功能受損之間的特定關聯［32-33］。針對性別間睡眠模式的不同，應加強兩性的睡眠相關教育，選擇合適各自的睡眠時間，并提高睡眠質量。鑒于目前對睡眠行為中性別差異的原因知之甚少，未來需要更多的研究來分析性別對睡眠行為與認知能力關系的影響。

本研究存在一定的不足之處：（1）本研究睡眠時間的設置為完全回溯性問題，缺乏客觀指標，比如多導睡眠、睡眠中心外睡眠監測等參數測定；（2）本研究睡眠時間為主觀睡眠感受，可能跟響應調查時刻有關，比如，不同時間訪問，研究對象反應可能會不同；（3）缺少后期隨訪。盡管存在局限性，本研究仍提示睡眠時間與認知功能受損間呈“U”形關聯，最佳睡眠時間在7 h左右；在男性人群中，睡眠時間較長與認知功能受損有關聯，而在女性中僅發現睡眠時間較短與認知功能障礙存在關聯。作為世界上擁有較多老齡化人口的國家，中國在癡呆的預防、診斷和治療方面面臨著嚴峻的挑戰［1］。本研究為認知功能受損的預防及癡呆的干預提供了有力的線索。

作者貢獻：聶歡歡負責數據整理、結果的解釋與分析、論文撰寫并修訂論文；李淮彪負責文章的構思、設計與撰寫；楊林勝負責研究的實施與可行性分析、對文章整體負責與監督管理；胡冰、孫良、盛杰、張冬梅、陳貴梅、程北京參與數據庫質量控制；孟相龍、徐佩茹、薛貴芝、陶芳標負責制定干預總體方案，組織招募患者，組織干預實施者的培訓及論文整體修訂。

本文無利益沖突。