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睡眠与2型糖尿病关系的研究进展

 水共山华 2014-11-18

睡眠,作为人们体力及各种生理功能恢复的一个必需过程,其作用是至关重要的。然而,随着人们生活节奏的加快,出现了众多新式的威胁睡眠的问题,如网络成瘾及工作压力引起的睡眠不足和睡眠障碍等。近几十年来,人们的睡眠时间平均下降了 1.5-2.0 h,其中 1/3 以上的人群睡眠不足 6h,人类进入了睡眠被剥夺的时代。调查显示,我同同时存在睡眠不足和睡眠过量问题。2007 年中国慢性病监测数据显示,35.7% 的调查对象反映自己的睡眠质量不好。在这些睡眠问题涌现的同时,糖尿病的患病率也逐渐升高。研究表明,睡眠和糖尿病之间存在一定的联系。现将相关研究情况阐述如下。

一、国外研究情况

1. 横断面研究:Gottlieb 等开展的横断面研究显示,调整了年龄、性别、民族、腰围等多种因素后,与每晚睡眠时间为 7-8 h 相比,≤5 h/ 晚、6 h/ 晚及≥9 h/ 晚对 2 型糖尿病的比值比(OR)及 95% 可信区间(95% CI)分别为 2.51 (1.57-4.02)、1.66(1.15-2.39)和 1.79(1.08-2.96)。剔除了失眠症患者后,以上 OR 值仍有统计学意义。Knutson 等发现,主观睡眠不足和睡眠质量欠佳均是 2 型糖尿病患者血糖控制(以糖化血红蛋白来反映)情况的预测因子。另有研究显示,调整了年龄、肥胖等因素后,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征和 2 型糖尿病的高发性及糖耐量受损及胰岛素敏感性的下降存在一定的联系。

2. 前瞻性研究:Ayas 等在 70 026 名来自美国护士健康研究队列的、年龄在 40-65 岁之间已婚健康女护士中开展的队列研究发现,调整了年龄、家族史、体力活动等多种因素,而未调整体质指数(BMI)的情况下,睡眠时间为≤5h/ 晚及≥9 h/ 晚对 2 型糖尿病发生的风险比(RR)及 95% CI 分别为 1.29(1.05-1.58)、1.32(1.07-1.62)。而调整了 BMI 后,RR 及 95% CI 分别为 1.18(0.96~1.44)、1.29(1.05-1.59),前者不再有统计学意义。Bjorkelund 等对 1462 名来自瑞典、年龄在 38-60 岁之间的健康女性进行的 32 年随访研究显示,睡眠困扰及睡眠时间和 2 型糖尿病发病没有关系,肥胖和睡眠质量之间存在着一定的联系。Yaggi 等对 1139 名参与美国马萨诸塞州男性老龄化研究队列、年龄在 40-70 岁之间的健康男性进行了 13-17 年随访,发现调整了年龄、高血压、吸烟情况、腰同等多种因素后,睡眠时间为 6 h/ 晚及≥8 h/ 晚对 2 型糖尿病发生的 RR 值及 95% CI 分别为 1.95(1.06-3.58)和 3.12(1.53-6.37)。Gangwisch 等在 8992 名参与美国首次国家营养与健康调查的、年龄在 32-86 岁的健康人群中进行的为期 8-10 年的队列研究发现,在调整了体力活动、抑郁、饮酒、肥胖、高血压等多种因素后,睡眠时间为≤5 h/ 晚与≥9 h/ 晚对糖尿病发生的 OR 值及 95% CI 分别为 1.47(1.03-2.09)和 1.52(1.06-2.17)。以上研究分别从不同方面进行了睡眠与 2 型糖尿病发生关系的分析,总的来说,在男性人群中睡眠时间与睡眠质量均和 2 型糖尿病的发生存在着一定的关系;而就睡眠与 2 型糖尿病发生关系的女性全人群研究队列较少,两者之间的关系还存在争议。一项包含 10 项前瞻性研究的系统综述和荟萃分析结果显示,睡眠时间和睡眠质量都是 2 型糖尿病的有效预测因子。其中,短时间睡眠(≤5-6 h/ 晚)、长时间睡眠(>8~9 h/ 晚)、睡眠开始障碍和睡眠维持障碍对 2 型糖尿病的 RR 值及 95% CI 分别为 1.28(1.03-1.60)、1.48 (1.13-1.96)、1.57(1.25-1.97)和 1.84(1.39-2.43)。

3. 实验研究:Zielinski 等使 40 名年龄在 50-70 岁之间的健康入睡眠减少 1 h,持续 8 周,其糖耐量没有发生有统计学意义的变化。Nedeltcheva 等将平均年龄为 39 岁的 6 名健康男性和 5 名健康女性的睡眠时间控制为 5.5 h/ 晚,持续 14 d,胰岛素敏感性下降了 17.5%,葡萄糖耐量试验 2h 血糖升高了 10%。Spiegel 等研究发现 10 名来自美国的、年龄在 18-27 岁之间的健康男性先后经历每晚 4h、持续 6d 的睡眠限制期和每晚 12 h、持续 6d 的睡眠恢复期,结果发现,与睡眠恢复期末相比,睡眠限制状态下的糖耐量下降了 40% (P <0.02),胰岛素对血糖的急性反应水平下降了 30%(P<0.04)。使受试者经历完全的睡眠剥夺达 24 或 60 h 发现,前者稳态下的血糖水平升高了 18%,后者血浆胰岛素水平增加了 20%。还有研究发现,仅一晚上的部分睡眠剥夺(4 h/ 晚)就可通过多种不同的代谢过程引起胰岛素敏感性的下降,下降率为 19%-25%。通过以上研究发现,不同程度的睡眠减少(从完全的睡眠剥夺持续数十小时到仅仅一晚上的睡眠减少至 4h)均可引起糖耐量受损和(或)胰岛素敏感性的下降。

二、国内研究情况

李解权等所做的南京市居民睡眠时间与 2 型糖尿病关系的 3 年随访研究发现,在校正了 BMI 和高血压病史等多因素后,睡眠时间不足(<7 h/d)人群罹患 2 型糖尿病的 RR 值及 95% CI 为 1.68(1.02-2.76)。2008 年徐州市居民糖尿病危险因素的调查与分析显示,经多因素 logistic 回归后,睡眠质量差是糖尿病的危险因素之一。张淑文等开展的一项研究发现,阻塞性睡眠呼吸暂停综合征患者存在胰岛素早期分泌功能缺陷和胰岛素抵抗。

三、机制研究

1. 睡眠时间与糖尿病关系的可能机制:Spiegel 等在睡眠时间与神经内分泌及代谢关系方面做了大量工作,其中使 11 名年龄在 18-27 岁的健康男性先后接受每晚睡眠 4、12 h 各 6d 的试验研究结果发现:(1)与睡眠恢复期末比较,睡眠限制期葡萄糖清除率下降了 40%(1.45%/min vs 2.40%/min,P<0.02),葡萄糖效力(反映不依赖于胰岛素的葡萄糖利用能力)下降了 30%(1.7%/min vs2.6 %/min,P<0.05)。(2)白天的嗜睡度更高 [ 平均斯坦福嗜睡量表评分 4.4(0.4)vs 2.1(0.2),P <0.05]。(3)交感神经兴奋性(通过记录心率的变异性来测得)更高(0.77 vsO.66,P<0.02),午后和夜晚早期皮质醇的含量增高(P <0.0001)。

大脑是主要的不依赖于胰岛素摄取葡萄糖的组织,因此葡萄糖效力的下降反映了大脑对葡萄糖利用的减少,这与上面睡眠限制期白天嗜睡度增加的现象也是相一致的,导致外周组织面临更大的高水平血糖的压力,更易造成胰岛素抵抗。另一方面,糖耐量的下降和交感神经兴奋性的增高及皮质醇含量的增加,也最终导致胰岛素抵抗。睡眠不足引起的糖代谢和内分泌的上述改变与进入老龄化的正常生理变化是一致的,提示睡眠不足可能会加重年龄相关性的慢性疾病,如高血压、糖尿病等。另一项对 12 名年轻健康男性实施的两阶段、两处理(2 d 的睡眠限制和 2d 的睡眠延长)的临床交叉实验研究发现,与睡眠延长组比较,睡眠限制组的瘦蛋白水平下降了 18% (P =0.04),胃饥饿素增加了 28%(P<0.04);饥饿感和食欲分别增加了 24%(P<0.01)、23% (P =0.01);在不同食物品种中,尤其对含热量高的食物(甜食、咸味小吃及淀粉类食物)食欲增加较明显,达到了 33%-45%;饥饿感的增加与胃饥饿素与瘦蛋白比值的增加呈明显正相关(r=0.87,P=0.01) 。该研究结果表明睡眠限制通过扰乱瘦蛋白一胃饥饿素循环,使瘦蛋白含量下降,胃饥饿素水平升高,致使人们饥饿感增强,食欲增加。因此,人们摄入能量过多而造成体重增加,导致超重或肥胖,从而使糖尿病的易患性增加。另一方面,还有研究表明交感神经可以抑制瘦蛋白分泌,瘦蛋白的减少也可能是受到了交感神经兴奋性增强后更强的抑制作用造成的。前一项实验中,在睡眠减少的条件下,交感神经兴奋性增强的同时,也观察到了瘦蛋白含量的下降。另外,依交感. 迷走神经系统的特性而言,交感神经兴奋性的增高可造成迷走神经兴奋性的相对性下降,而迷走神经对胃饥饿素有负调节作用。另有研究认为,睡眠时间减少时,可以引起一定水平的炎性反应,导致胰岛素抵抗。另外多巴胺水平的增高和胃食管食物逆流近来被认为是睡眠维持障碍和失眠的重要影响因素。在男性人群中,极端睡眠时间(不足或过多)与糖尿病发生的关系可能与睾酮含量低有关。

睡眠时间过长与 2 型糖尿病发生关系的机制还不明确,两者之间的关系可能与许多可测得或未发现的混杂因素有关。

2. 阻塞性睡眠呼吸暂停综合征与糖尿病关系的可能机制:研究认为,睡眠呼吸暂停综合征患者的反复低氧血症和睡眠片段化的状态可激活交感神经 - 肾上腺轴。一方面儿茶酚胺分泌增多,肝糖原释放增加,血糖升高;另一方面,交感神经一肾上腺轴的激活还可降低外周组织对胰岛素的敏感性、抑制胰岛分泌胰岛素和增加肝脏葡萄糖的输出,最终可显著增加胰岛素抵抗。

四、结语与展望

国外在睡眠与糖尿病关系方面做了大量的研究工作,且其设计类型和方法都比较完善,并多数得到了肯定性结果,但在女性人群两者之间的关系还存在争议:国内在这方面的研究相对较少,且由于 2 型糖尿病危险因素的分布存在一定的种族和地域特征,在我国两者之间的关系如何还不是很明晰。因此,在国内应继续开展此项研究,以进一步为两者之间的关系提供佐证,并最终为糖尿病的有效预防提供辅助措施。

编辑: 雨声        

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