美國(guó)中老年人膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的相關(guān)性研究*

舒艷鈴， 吳明洋， 王佳婷， 吳曉聰， 李華文△

1廣東醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院營(yíng)養(yǎng)與食品衛(wèi)生學(xué)系，東莞 5238082華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生學(xué)院兒少衛(wèi)生與婦幼保健學(xué)系，武漢 430030

睡眠涉及免疫調(diào)節(jié)、激素分泌、穩(wěn)態(tài)恢復(fù)等一系列生理過(guò)程[1]。充足及優(yōu)質(zhì)的睡眠對(duì)人類的健康至關(guān)重要。在過(guò)去幾十年中，大量的流行病學(xué)證據(jù)表明，短期睡眠不足可降低學(xué)習(xí)效率、延長(zhǎng)機(jī)體反應(yīng)時(shí)間[2]；長(zhǎng)期睡眠不足可增加糖尿病、心血管疾病、代謝綜合征等不良健康結(jié)局的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[3-7]。因此，揭示睡眠不足的潛在影響因素對(duì)預(yù)防上述疾病可能具有重要的公共衛(wèi)生意義。既往研究表明體內(nèi)炎癥水平、膳食模式和膳食質(zhì)量與睡眠不足密切相關(guān)[8-9]，然而，促炎飲食與睡眠不足的關(guān)系尚不明確。以往的研究大多集中在飲食中的特定營(yíng)養(yǎng)素，而不是整體飲食的炎癥潛能。膳食炎癥指數(shù)能有效評(píng)估個(gè)人飲食總體炎癥潛能，它是通過(guò)對(duì)具有促炎或抗炎特性的45種食物成分(包括宏量營(yíng)養(yǎng)素、微量營(yíng)養(yǎng)素和其他飲食成分)進(jìn)行評(píng)分而建立的[10]，在臨床研究中得到廣泛應(yīng)用。本研究利用以人群為基礎(chǔ)的公開調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)揭示膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)系，同時(shí)進(jìn)一步探索膳食炎癥指數(shù)對(duì)睡眠不足的效應(yīng)是否因肥胖而異。

1 資料與方法

1.1 研究對(duì)象

本研究的研究對(duì)象來(lái)自于2007～2014年美國(guó)健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查數(shù)據(jù)庫(kù)(National Health and Nutrition Examination Surveys，NHANES)。美國(guó)健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查是一項(xiàng)橫斷面調(diào)查，旨在評(píng)估美國(guó)50個(gè)州和哥倫比亞特區(qū)的非機(jī)構(gòu)化平民的健康和營(yíng)養(yǎng)狀況。每年通過(guò)多級(jí)分層概率設(shè)計(jì)抽取約5000人，所有參與對(duì)象都在家中接受結(jié)構(gòu)化的問(wèn)卷調(diào)查，并在移動(dòng)檢測(cè)中心進(jìn)行體檢。自1999年開始，此項(xiàng)具有代表性的調(diào)查中大部分?jǐn)?shù)據(jù)以2年為一周期在網(wǎng)上公布。在線發(fā)布的數(shù)據(jù)文件可供公眾使用，詳見官網(wǎng)：https：//www.cdc.gov/nchs/nhanes/index.htm。

在本研究中，我們合并了2007～2014年間的公開數(shù)據(jù)。在這8年間，共有40617人參與了該項(xiàng)調(diào)查。我們制定了如下的排除標(biāo)準(zhǔn)：①年齡<45歲；②無(wú)睡眠時(shí)長(zhǎng)及飲食資料；③自報(bào)特殊飲食(如減肥餐、低鹽飲食、低脂飲食、高纖維飲食等)；④每日膳食能量攝入小于500 kcal或大于5000 kcal；⑤關(guān)鍵協(xié)變量[年齡、性別、種族、教育程度、體質(zhì)指數(shù)、高血壓、血清可替寧水平(cotinine)或飲酒]缺失。依據(jù)上述標(biāo)準(zhǔn)分別排除了27081、1454、2057、179、1789人，最終本研究共納入8027名研究對(duì)象。

1.2 膳食炎癥指數(shù)計(jì)算

在NHANES中，膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量通過(guò)24 h膳食回顧法進(jìn)行評(píng)估，即由專業(yè)技術(shù)人員詢問(wèn)參與者24 h內(nèi)所食用的食物和飲料的種類和數(shù)量，并將其記錄在NHANES計(jì)算機(jī)輔助膳食調(diào)查系統(tǒng)中。各食物成分的攝入量再根據(jù)德克薩斯大學(xué)食物攝入分析系統(tǒng)和美國(guó)農(nóng)業(yè)部調(diào)查營(yíng)養(yǎng)素?cái)?shù)據(jù)庫(kù)估算。

膳食炎癥指數(shù)的計(jì)算在文獻(xiàn)[10]中有詳細(xì)描述。簡(jiǎn)要介紹如下：首先，將24 h膳食回顧法評(píng)估的個(gè)體膳食營(yíng)養(yǎng)素?cái)z入量對(duì)比全世界11個(gè)人群45種膳食營(yíng)養(yǎng)素的平均值與標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算Z評(píng)分；將得到的Z評(píng)分轉(zhuǎn)換為百分位數(shù)值，然后將所得百分位數(shù)值加倍后減去“1”進(jìn)行中心化(從-1到+1，以0為中心)，最終將所得值乘以文獻(xiàn)提供的相應(yīng)食物營(yíng)養(yǎng)素的炎癥效應(yīng)評(píng)分，以獲得各食物營(yíng)養(yǎng)素的膳食炎癥指數(shù)評(píng)分；最后將所有食物營(yíng)養(yǎng)素的膳食炎癥指數(shù)評(píng)分相加，從而獲得個(gè)體的總體膳食炎癥指數(shù)評(píng)分。

本研究中，共有27個(gè)膳食營(yíng)養(yǎng)素用于膳食炎癥指數(shù)的計(jì)算，其分別是：碳水化合物、蛋白質(zhì)、纖維、脂肪、膽固醇、飽和、單不飽和和多不飽和脂肪酸、ω3和ω6多不飽和脂肪酸、鐵、鎂、鋅、硒、煙酸、維生素A、B1、B2、B6、B12、C、D、E，葉酸、β-胡蘿卜素、乙醇、咖啡因。以往的研究表明，在使用少于30個(gè)膳食營(yíng)養(yǎng)素計(jì)算膳食炎癥指數(shù)時(shí)，膳食炎癥指數(shù)的預(yù)測(cè)能力并沒(méi)有降低[11]。為了控制總能量攝入的影響，我們計(jì)算了能量標(biāo)準(zhǔn)化的膳食炎癥指數(shù)。

1.3 睡眠不足評(píng)估

該調(diào)查在問(wèn)卷訪談過(guò)程中，由訓(xùn)練有素的專業(yè)人員詢問(wèn)參與對(duì)象：“在工作日期間，您通常晚上睡多少時(shí)間？”，參與對(duì)象回答的時(shí)間即為睡眠時(shí)長(zhǎng)。根據(jù)美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院的建議[12]，中老年人睡眠時(shí)長(zhǎng)7～8 h適宜，因此本研究定義睡眠不足為睡眠時(shí)長(zhǎng)低于7 h/晚。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

本研究所有數(shù)據(jù)的整理與分析采用R語(yǔ)言軟件(3.5.3版本)完成。根據(jù)美國(guó)健康與營(yíng)養(yǎng)調(diào)查官網(wǎng)的分析建議，所有調(diào)查年份均構(gòu)建調(diào)查權(quán)重。正態(tài)分布的連續(xù)性資料用平均值±標(biāo)準(zhǔn)差描述。偏態(tài)分布的連續(xù)性資料用中位數(shù)和上下四分位數(shù)(25th～75th)描述。分類資料用頻數(shù)(n)及百分比(%)描述。

本研究應(yīng)用Logistic回歸模型來(lái)估計(jì)膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)系，根據(jù)既往文獻(xiàn)確定協(xié)變量[9，13-15]。本研究納入的協(xié)變量包括：能量攝入、年齡、性別、種族、教育程度、家庭收入與貧困線的比率(family poverty income ratio，PIR)、體質(zhì)量指數(shù)(body mass index，BMI)、高血壓、體力活動(dòng)、血清可替寧水平和飲酒。由于以往文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn)睡眠不足與肥胖密切相關(guān)[13]，因此本研究根據(jù)研究人群是否肥胖(肥胖：BMI≥30 kg/m2；非肥胖：BMI<30 kg/m2)進(jìn)一步進(jìn)行亞組分析，以闡明膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足之間的關(guān)聯(lián)是否在肥胖和非肥胖人群中存在差異。

為了進(jìn)一步了解膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足之間的關(guān)系是否存在非線性趨勢(shì)，本研究應(yīng)用限制性立方樣條模型來(lái)繪制兩者的劑量反應(yīng)關(guān)系曲線，膳食炎癥指數(shù)選取P10、P50、P903個(gè)節(jié)點(diǎn)，P50所對(duì)應(yīng)的膳食炎癥指數(shù)為參考值。所有分析采用雙側(cè)檢驗(yàn)，以P< 0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 一般資料

8027名研究對(duì)象，平均年齡(62.16±10.89)歲，男性占比51.3%(4118/8027)。該人群睡眠不足發(fā)生率為38.9%(3122/8027)，平均膳食炎癥指數(shù)為(-0.16±1.82)，膳食炎癥指數(shù)越高的研究對(duì)象越可能是年齡較小、BMI較大、經(jīng)濟(jì)水平較差、文化程度較低、飲酒的人群(表1)。

表1 研究人群基本信息(n=8027)Table 1 The baseline information of study participants(n=8027)

2.2 肥胖與非肥胖人群的膳食炎癥指數(shù)

肥胖與非肥胖人群膳食炎癥指數(shù)分布詳見圖1。非肥胖人群膳食炎癥指數(shù)為(-0.27±1.76)，表現(xiàn)為抗炎飲食傾向；而肥胖人群膳食炎癥指數(shù)為(0.03±1.85)，表現(xiàn)為促炎飲食傾向。兩者膳食炎癥指數(shù)存在顯著差異(P<0.01)。

圖1 膳食炎癥指數(shù)在肥胖與非肥胖人群中分布的小提琴圖Fig.1 The violin plot of the distribution of DII in obese and non-obese subjects

2.3 膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足

總?cè)巳褐?，在調(diào)整能量攝入、年齡、性別、種族、教育程度、PIR之后，膳食炎癥指數(shù)每增加1個(gè)單位，睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)可增加8%(OR：1.080；95%CI：1.051～1.110)；進(jìn)一步調(diào)整BMI、高血壓、體力活動(dòng)、血清可替寧水平和飲酒后，膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)增加之間的關(guān)系依然顯著(OR：1.063；95%CI：1.034～1.094)。將膳食炎癥指數(shù)按三分位數(shù)進(jìn)行分層分析，膳食炎癥指數(shù)越高睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)越大(趨勢(shì)P值<0.01)，具體見表2。此外，限制性立方樣條模型(圖2)顯示，膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)系可能呈現(xiàn)“J”型(非線性P值=0.027)。

圖2 總?cè)巳褐猩攀逞装Y指數(shù)與睡眠不足的劑量反應(yīng)關(guān)系曲線Fig.2 The dose-response relationship between DII and sleep insufficiency

在肥胖人群中，調(diào)整上述協(xié)變量后，膳食炎癥指數(shù)每增加1個(gè)單位，睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)增加5.4%(OR：1.054；95%CI：1.006～1.104)。將肥胖人群的膳食炎癥指數(shù)按三分位數(shù)進(jìn)行分層分析后，膳食炎癥指數(shù)越高睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)越大(P<0.01)。在非肥胖人群中，調(diào)整上述協(xié)變量后，膳食炎癥指數(shù)每增加1個(gè)單位，睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)增加7.4%(OR：1.074；95%CI：1.036～1.113)。將非肥胖人群的膳食炎癥指數(shù)按三分位數(shù)進(jìn)行分層分析后，與最低三分位數(shù)的人群相比，膳食炎癥指數(shù)最高三分位數(shù)人群的睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)增加27.0%(OR：1.270；95%CI：1.084～1.488)。但是膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)系與是否肥胖不存在交互作用(交互作用P值=0.491)。見表2。

表2 膳食炎癥指數(shù)與中老年人睡眠不足發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的Logistic回歸分析[OR(95%CI)]Table 2 The results of the logistic regression analysis on the association between dietary inflammation index and sleep insufficiency[OR(95%CI)]

3 討論

本研究結(jié)果顯示美國(guó)中老年人的膳食炎癥指數(shù)越高，睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)越大。兩者劑量反應(yīng)關(guān)系可能呈現(xiàn)“J”型。

膳食炎癥指數(shù)是用于評(píng)價(jià)個(gè)人膳食炎癥潛能的一種新型工具。既往流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)膳食炎癥指數(shù)與體內(nèi)反映炎癥水平的標(biāo)記物之間存在顯著關(guān)聯(lián)，如C反應(yīng)蛋白、腫瘤壞死因子、白細(xì)胞介素1、白細(xì)胞介素2、血管細(xì)胞黏附因子等[11，16]。近些年來(lái)，膳食炎癥指數(shù)廣泛應(yīng)用于以人群為基礎(chǔ)的橫斷面研究或前瞻性研究中，該指數(shù)不僅與機(jī)體肥胖有關(guān)[17]，還可能增加腫瘤[18]、心血管疾病[7]、糖尿病風(fēng)險(xiǎn)[6-7]，甚至增加全因死亡風(fēng)險(xiǎn)[7，19]。但是膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)系尚不十分明確。巴西的一項(xiàng)研究表明膳食炎癥指數(shù)越高，白天嗜睡的風(fēng)險(xiǎn)越高[14]。另一項(xiàng)意大利的研究發(fā)現(xiàn)膳食炎癥指數(shù)越高，成人睡眠時(shí)長(zhǎng)不足風(fēng)險(xiǎn)升高[20]。然而，這兩項(xiàng)研究樣本量較小(巴西：296人；意大利：1936人)。本研究利用大樣本且具有代表性的數(shù)據(jù)揭示了膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足之間的潛在關(guān)聯(lián)，為膳食炎癥指數(shù)與健康風(fēng)險(xiǎn)的關(guān)聯(lián)性提供了新的證據(jù)。

盡管膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足關(guān)聯(lián)的具體機(jī)制尚不明確，但鑒于膳食炎癥指數(shù)與多種炎癥標(biāo)記物的關(guān)聯(lián)，體內(nèi)增加的炎癥水平可能是其潛在的機(jī)制之一。有學(xué)者發(fā)現(xiàn)不良睡眠質(zhì)量與炎癥水平密切相關(guān)[21]，且隨著炎癥水平升高而表現(xiàn)出更差的睡眠質(zhì)量。因此食物的整體促炎能力可能可以解釋本研究結(jié)果，例如高膳食脂肪攝入的促炎飲食可能會(huì)導(dǎo)致睡眠不足風(fēng)險(xiǎn)增加[15，22-23]，而低脂、高纖維、多谷物的高質(zhì)量飲食可顯著降低睡眠不足的風(fēng)險(xiǎn)[9]。膳食炎癥指數(shù)作為反映膳食炎癥潛能的綜合指標(biāo)，對(duì)探索多種營(yíng)養(yǎng)素與健康之間的關(guān)系具有重要的意義。

本研究發(fā)現(xiàn)膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足的關(guān)聯(lián)不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)聯(lián)，可能存在“J”型曲線關(guān)系，表明維持抗炎傾向的飲食有助于降低睡眠不足的風(fēng)險(xiǎn)，而促炎飲食評(píng)分的微小增加都可能對(duì)睡眠不足產(chǎn)生較大的風(fēng)險(xiǎn)。本研究的發(fā)現(xiàn)值得被進(jìn)一步證實(shí)。

本研究的主要局限性是橫斷面設(shè)計(jì)的調(diào)查無(wú)法說(shuō)明膳食炎癥指數(shù)與睡眠不足之間的因果關(guān)系。此外，自報(bào)睡眠時(shí)長(zhǎng)可能不能準(zhǔn)確反映個(gè)體實(shí)際睡眠時(shí)長(zhǎng)，并且本研究無(wú)法獲得午睡時(shí)長(zhǎng)數(shù)據(jù)，因此睡眠不足存在錯(cuò)誤分級(jí)的可能。最后，睡眠不足的發(fā)生不僅受膳食炎癥指數(shù)的影響，其他未測(cè)量或未知的因素也可能會(huì)影響本研究結(jié)果。

總之，膳食炎癥指數(shù)與美國(guó)中老年人睡眠不足發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)增高有關(guān)，有待前瞻性研究進(jìn)一步證實(shí)本研究的發(fā)現(xiàn)。