静坐行为与代谢综合征关系的研究进展

陈贝贝，赵楠，汤旭磊

(1.兰州大学第一临床医学院，兰州 730000； 2.兰州大学第一医院内分泌科，兰州 730000)

代谢综合征(metabolic syndrome，MS)是一组包括肥胖、高血压、高血糖、血脂紊乱多种心血管疾病危险因素的症候群，而非单一疾病[1]。近年来，MS患病率在全球范围内增加，在我国随着经济发展、人们生活水平提高、生活方式的西方化，MS患病率也明显升高。MS严重危害健康，增加死亡风险，给家庭及社会带来沉重经济负担，已成为亟待解决的公共卫生及临床问题。寻找MS的危险因素以采取有效的预防措施极为重要。静坐行为是指清醒状态下能量消耗在1～1.5代谢当量内的坐位或卧位的行为活动(看电视或电影、读书、伏案工作、使用电脑、驾驶车辆等)；体力活动不足是MS患病的危险因素，静坐行为是体力活动不足的组成部分，区别于体力活动不足在于达到体力活动量的个体可以有较高水平的静坐行为[2]。随着经济的快速发展和科技的进步，机械取代人力体现在日常劳作的各个方面，伏案工作为主的工作种类较前显著增多，静坐行为对健康影响的研究正迅猛发展，同时，静坐行为与MS的相关性也受到国内外学者的关注。现就静坐行为与MS关系的研究进展予以综述，为MS的防治和健康的生活方式提供参考。

1 静坐行为与MS的关系

静坐行为可能独立于体力活动与MS相关。1980年，Buell和Eliot[3]在研究影响获得性心血管疾病的社会心理行为因素时首次提出静坐行为的概念，并且呼吁将社会心理行为因素的影响提到公共卫生的层面加以关注。近年来，静坐行为在MS方面的研究在世界范围内多个中心展开，大型荟萃分析(21 393例，包含10项横断面研究)显示，静坐时间较长组MS患病风险增加73%[4]。前瞻性研究(930例，随访9.6年)显示，调整体力活动因素后，中(12～19 h/周)、高(> 19 h/周)水平静坐行为的男性比低(<12 h/周)水平静坐行为的男性MS患病风险分别高65%和76%[5]。使用加速度计客观计量静坐行为的横断面研究(40～75岁，2 497例参与者)显示，调整体力活动因素后，静坐行为每增加1 h，MS患病风险增加39%[6]。然而，有前瞻性研究得出不一致的结果，Shuval等[7]对1 269例参与者随访9.3年，在体力活动因素基础上进一步调整心肺耐力因素后，发现静坐行为与MS患病无显著相关性(P=0.97)。大多数大样本的静坐行为与MS相关性研究属于回顾性、自我报告形式的横断面研究。静坐行为与MS关系的前瞻性研究较少，而研究结果存在的不一致性使静坐行为是MS的独立危险因素的结论尚不明确。

不同国家的不同研究中心对静坐行为与MS的关系进行了多方面的研究，然而静坐行为的形式、性质缺乏统一规定，自我报告和客观测量的静坐时间存在差异。一项大型荟萃分析结果显示，每日静坐时间阈值为6～8 h，看电视时间阈值为3～4 h，超过此阈值糖尿病患病风险增加[8]。目前尚无静坐行为增加MS患病的明确时间阈值。基于静坐行为增加心血管疾病患病风险的流行病学证据，澳大利亚和英国发布了减少静坐行为的指导意见，但并未对成年人做出具体的量化建议[2]。然而，静坐时所处的环境及静坐行为内容对健康的影响也很重要。有研究显示，被动静坐时间(包括看电视时间、坐着听、看)与超重的患病风险呈正相关(OR=1.39，95%CI1.08～1.79)，而思维活跃的静坐行为(包括使用电脑和阅读、写作、计算等)与超重无相关性(OR=0.88，95%CI0.68～1.14)[9]。

2 不同静坐行为与MS的关系

2.1看电视和使用电脑 目前有关静坐行为的研究大部分集中于看电视。我国一项针对50岁以上的2 196名常住居民进行的队列研究显示，在女性中每日看电视2～4 h及>4 h组MS患病风险分别增加45%和90%，在男性中分别增加9%和47%[10]。有国外研究显示，有时看电视及经常看电视组的MS患病率分别增加49%和77%[11]。看电视时间每增加1 h，MS患病风险增加3.1%[12]。前瞻性研究显示，调整体力活动后，16岁时看电视较多(每日看数个节目)者43岁时MS患病风险增加96%[13]。

而使用电脑与MS患病的相关性结论不一。例如，以健康成年人为研究对象(3 429例)的横断面研究显示，使用电脑时间与血脂(b=0.03，95%CI0.00～0.05)、腰围(b=0.71，95%CI0.24～1.17)、舒张压(b=0.51，95%CI0.16～0.85)、餐后2 h血糖(b=0.17，95%CI0.11～0.23)呈正相关[14]。一项纳入2 517例45岁以上人群的队列研究显示，使用电脑时间增加与MS患病风险无相关性(OR=1.007，95%CI0.969～1.042)[12]。中国台湾一项针对1 046例65岁及以上居民进行的横断面研究显示，使用电脑时间与2型糖尿病患病风险无显著相关性(OR=0.85，95%CI0.56～1.29)[15]。也有小样本(622例)、短时间(2年)前瞻性研究结果显示，看电脑时间与体重(Beta=0.11，95%CI-0.10～0.32)、血糖(Beta=-0.01，95%CI-0.03～0.00)、舒张压(Beta=-0.09，95%CI-0.33～0.17)、总胆固醇(Beta=-0.01，95%CI-0.04～0.01)、三酰甘油(Beta=0.02，95%CI-0.01～0.04)等代谢指标均无相关性[16]。

2.2伏案工作及使用交通工具 随着经济的发展，伏案工作及使用交通工具的静坐行为逐渐增多，在美国，以静坐行为为主的工作占总工作岗位的比例自1960年的15%增加至2008年的20%[17]。以工作人员为研究对象的(4 303例)横断面研究显示，办公室人员MS的患病风险是农业、林业和渔业工作者的2倍，每日静坐>7 h者较静坐<7 h者MS患病风险增加21%，静坐>7 h的办公室人员MS患病风险较静坐<7 h的农业、林业、渔业者增加141%[18]。对于交通工具使用者分为驾驶交通工具和乘坐交通工具。研究显示，重型车辆驾驶员和乘用车驾驶员的MS患病率分别为36.7%和43.9%，高于同期人群的MS患病率[19]。使用私家车上下班者肥胖患病风险分别为步行和骑车者的1.25倍和1.59倍，2型糖尿病患病风险为步行或骑车者的2倍[20]。澳大利亚一项针对2 800例34～65岁参与者的横断面研究显示，与每日乘车<15 min者相比，每日乘车>1 h者体质指数、腰围、空腹血糖均较高[21]。

3 静坐行为对MS各组分的影响

MS共包含中心性肥胖、血糖升高、血压升高、高三酰甘油血症和低高密度脂蛋白胆固醇血症5个组成成分，静坐行为对MS各组分的影响是否有所侧重还需要进一步分析。目前流行病学数据基本一致显示静坐行为增加2型糖尿病风险，大多数研究显示可以增加肥胖风险。例如，每天看电视时间增加2 h可使2型糖尿病患病风险增加20%[22]；看电视时间每增加1 h，肥胖患病风险增加13%[23]；静坐时长每增加1 h腰围增加0.02 mm[24]。静坐行为与血压关系的研究结果不一致。Lee等[25]对28篇文献进行荟萃分析显示，每日静坐增加1 h，收缩压升高0.06 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)，舒张压升高0.20 mmHg，高血压患病风险增加2.0%，其中加速度计评估的静坐行为与收缩压(95%CI-0.001～0.21，P=0.06)及舒张压(95%CI-0.05～0.16，P=0.33)均无显著相关性，而自我报告的静坐行为与收缩压(95%CI0.006～0.10，P=0.03)及舒张压(95%CI0.14～0.36，P<0.002)均呈正相关。

4 静坐行为影响MS的可能机制

随着社会进步及人们生活节奏加快，社会心理行为和生活方式作为发病因素越来越被重视。静坐行为与MS患病风险的相关性可能存在潜在的机制，需要进一步探讨。

4.1胰岛素抵抗 胰岛素抵抗是指胰岛素与其靶组织受体结合的敏感性降低，导致葡萄糖的摄取及利用率降低，出现代偿性的高胰岛素血症状态。胰岛素抵抗是MS发生、发展的重要机制。在正能量平衡条件下进行葡萄糖耐量试验，与无体力活动并静坐时间<6 h组相比，静坐时间>16 h组糖负荷后2 h的胰岛素量增加41%[26]。

脂代谢方面，研究显示，静坐行为的慢性肌纤维收缩使骨骼肌中脂蛋白脂肪酶(水解富含三酰甘油的脂蛋白的酶)活性显著降低，中-高体力运动的训练并不增加脂蛋白脂肪酶活性；脂蛋白脂肪酶活性降低后减少组织细胞对三酰甘油的再摄取，增加高密度脂蛋白水平，增加胰岛素抵抗[27]。这可能是静坐行为独立于体力活动导致MS患病的病理机制之一。过氧化物酶体增殖物激活受体γ参与脂肪酸氧化，与脂肪储存相关，激活过氧化物酶体增殖物激活受体γ可降低血浆三酰甘油水平，升高高密度脂蛋白胆固醇水平，增加组织对胰岛素的敏感性[28]。另有研究显示，静坐行为可降低过氧化物酶体增殖物激活受体γ表达，从而导致MS[29]。此外，肌细胞产生的肌肉因子——鸢尾素分泌量与肌肉容积及活动量相关，通过促进肌肉分泌促代谢因子诱导胰岛β细胞的增殖[30]，静坐状态下骨骼肌产生鸢尾素减少，胰岛素抵抗增加[31]。

4.2能量过剩和肥胖 静坐行为能量消耗较少，剩余能量以脂肪形式储存，尤其是内脏脂肪积累，可导致腹型肥胖。另外，静坐看电视可能与一些易导致肥胖的食物(香肠、啤酒和软饮料等)摄入直接相关。肠道菌群与肥胖发生相关，通过补充益生菌能改善肥胖[32]。研究显示，与运动者相比，静坐者的肠道菌群种类减少，且有11种肠道菌属存在显著差异[33]。因此，静坐行为可能通过导致肠道益生菌群种类减少参与肥胖的发生。

骨骼肌收缩时分泌的β氨基异丁酸是一种新型内源性保护性肌动蛋白，诱导脂肪细胞中线粒体解偶联蛋白1及线粒体生物转录过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α和呼吸链蛋白细胞色素C的基因表达，诱导白色脂肪组织向棕色脂肪表型转变，增加脂肪燃烧，同时可降低糖异生酶的基因表达，增加胰岛素受体底物1、蛋白激酶B和腺苷一磷酸依赖的蛋白激酶磷酸化，改善胰岛素敏感性[34]。β氨基异丁酸诱导的体脂减少与机体的氧耗量相关，静坐行为时耗氧量较低，骨骼肌分泌β氨基异丁酸减少。

4.3炎症反应和氧化应激 炎症反应和氧化应激是MS发生、发展的重要机制。线粒体功能障碍是氧化应激的重要来源。烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去酰化3可促进骨骼肌细胞中线粒体质量和功能的调节因子——过氧化物酶体增殖物激活受体γ共激活因子1α的表达，而静坐行为可导致烟酰胺腺嘌呤二核苷酸依赖的去酰化3的水平降低，参与线粒体功能障碍引起氧化应激[2]。

研究显示，静坐行为与抑郁症患病相关[35]，静坐行为可增加抑郁和睡眠障碍，抑郁反过来又加重静坐行为[36]。抑郁患者白细胞介素-6、肿瘤坏死因子-α等炎症细胞因子水平较高，肠道功能通透性增加，使机体全身处于炎症状态[37]。抑郁与睡眠障碍可导致下丘脑-垂体-肾上腺轴功能紊乱、亚临床型高糖皮质激素及日皮质醇节律减弱，参与多种代谢紊乱，可能导致MS[38]。

肠道益生菌分解膳食中纤维产生的小分子短链脂肪酸作用于其受体产生饱腹感，参与肠道黏膜的修复，促进肠道屏障完整性[39]。静坐行为可导致肠道菌群改变[33]。肠道有益菌种类减少后肠道屏障功能减弱，内毒素吸收增加，这与静坐行为导致的肠蠕动减弱、内毒素吸收增加共同加重慢性低度炎症状态[40]。

4.4血流减慢 静坐行为时耗氧量较体力活动时减少，血流量随耗氧量减少而减少，心排血量也随之减少，导致舒张血管活性物质生成减少[41]，静坐行为所致的血流动力学血管信号可促进炎症因子介导的动脉粥样硬化[42]。血压受肾素-血管紧张素系统调节，而此调节过程涉及血管紧张素转换酶。肠道益生菌可通过水解和发酵乳蛋白产生具有血管紧张素转换酶抑制作用的活性肽来降低血压[39]，而静坐行为可能通过肠道菌群的改变，进而导致血管紧张素转换酶抑制作用的活性肽产生减少，从而参与高血压的发生[33]。

4.5表观遗传修饰 MS除与环境因素密切相关外，遗传因素在其发病中也起着重要作用。表观遗传在核苷酸序列不发生改变的情况下可导致基因表达的变化，是调节正常细胞功能的重要机制，同时在疾病发展过程中也发挥着重要作用。表观遗传修饰的分子机制可以被某些内在和外在因素改变，异常的表观遗传可能导致病理结果(如MS)。研究显示，运动可上调凋亡相关斑点蛋白的C端胱天蛋白酶募集结构域甲基化，下调相关基因表达，减少炎症细胞因子生成[43]。

5 小 结

静坐行为独立于体力活动与MS呈正相关，不同静坐行为与MS的相关性可能不同，需要进一步对不同静坐行为进行研究。目前静坐行为的研究证据多为自我报告性，未来研究需要客观量化静坐时间，同时结合自我报告的静坐行为环境及背景进行。期待更多的高质量的前瞻性研究来揭示静坐行为与MS的因果关系，为指导调整生活方式来预防MS提供理论依据。关于静坐行为增加MS患病风险的病理生理学机制还需要研究进一步探索。