睡眠障碍与社区居民骨密度的相关性研究

熊明洁，刘翔，谢佶君，姜念芬

骨质疏松症（Osteoporosis）是一种以骨量减少和骨组织微结构异常为特征，导致骨骼脆性增加和易发生骨折的一种全身代谢性骨病［1］。近年来基于影像学的流行病学史调查显示，我国骨质疏松症患病率约为13%，而女性的罹患风险是男性的3倍［2］。由于骨质疏松症及其并发症具有高患病率、高致残率和疾病经济负担沉重等特点，我国已于2011年将骨质疏松症的防治纳入国家卫生优先事项［3］。睡眠障碍是指影响日间活动及生活质量的睡眠质、量和时序上的变化［4］。最近的研究发现，睡眠质量影响骨代谢的内分泌机制［5］，睡眠障碍与骨质疏松症的发生密切相关［6］。在基层医疗工作中发现，有睡眠问题的社区居民其骨量异常的发生率较高［7］，故本研究回顾性分析西南大学医院健康管理中心参检者的相关资料，尝试从基层卫生服务数据中挖掘分析睡眠质量对骨健康作用的规律性，为明确睡眠对人体骨代谢影响机制，进一步拓展基础研究思路提供数据支持，更为制定社区骨质疏松症的防治路径带来启发。

1 对象与方法

1.1 研究对象 选取2015年9月—2019年4月在西南大学医院健康管理中心完成桡骨远端骨密度检测以及综合健康测评问卷的汉族成年人10 818例（其中男5 392例，女5 426例），综合健康测评问卷内容包括性别、年龄、职业性质、主要生活方式等基本资料。所有研究对象为在重庆市区居住3年以上汉族成年人，匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）总分＞7分且问卷填写完整、无错漏项；排除精神障碍、原发性或转移性骨肿瘤、肝肾功能异常、长期卧床、合并影响骨代谢的疾病（如甲状腺功能亢进症、甲状旁腺功能亢进症）、近3个月应用影响骨密度的药物（如维生素D、钙剂、类固醇、氟化物）者。本研究经西南大学伦理委员会审查，无违反医疗诊疗原则及个人隐私暴露相关内容。本研究对象均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 骨密度检测 采用双能X线检测法（DXA）测定骨密度，采用深圳艾克瑞公司研发生产的AKDX-09W双能X线骨密度仪进行检测，测量部位为无骨折的非优势侧上肢桡骨和尺骨远端1/3处，研究对象暴露前臂，掌心向上并平行放入仪器测量孔接受检测，测量指标为单位面积投影骨密度值（g/cm2）［8］。所有测量由固定的专业技术人员每日进行质控检查并按常规操作，精密度变异系数＜1%。骨质疏松症诊断标准参考经过修正的世界卫生组织（WHO）推荐标准［9］，采用T值评定法（研究对象与同种族、同性别的健康成年人群的超声传导速度平均值比较，以人群标准差为单位表示），即T值≥-1.0为骨量正常、-2.5＜T值＜-1.0为骨量减少、T值≤-2.5为骨质疏松症。Z值计算参考Z值评定法（研究对象与同性别、同年龄的健康成年人群的超声传导速度平均值比较，以人群标准差为单位表示）。

1.2.2 匹兹堡睡眠质量指数（Pittsburgh Sleep Quality Index，PSQI） PSQI是 BUYSSE 等［10］于 1989 年编制的睡眠质量自评量表，用以评定个体最近1个月的睡眠情况。量表由18个条目组成，分为主观睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠频率、睡眠障碍、催眠药物和日间功能障碍7个维度。每个维度按0、1、2、3计分，累计得分为PSQI总分，得分越高表示睡眠质量越差。依据PSQI总分＞7分为我国成年人失眠质量问题的参考界值［11］，结合本研究需要，将睡眠质量不佳的情况分级如下：PSQI总分为7～11分提示轻度睡眠障碍，PSQI总分为12～16分提示中度睡眠障碍，PSQI总分为17～21分提示重度睡眠障碍。

1.2.3 国际体力活动问卷短卷（International Physical Activity Questionnaire Short Form，IPAQ-SF） IPAQ-SF作为综合健康测评问卷的一部分，用于评估研究对象的日常体力活动。IPAQ是目前国际公认的、应用较为广泛的成年人体力活动水平测量问卷，其中文版已经在我国人群研究中通过了信度和效度的验证［12］。IPAQSF［13］共7道问题，依次询问研究对象过去7 d内与工作、交通出行、家务园艺和休闲相关的体力活动，包括步行、中等强度和高强度活动的日累计时间以及每周频率，并进行代谢当量赋值。测评结果按照国际体力活动测量工作组建议，将个体体力活动水平分为轻、中、高3个等级［14］，分级标准详见表1。

1.3 统计学方法 采用SPSS 19.0统计软件对数据进行整理和分析，计量资料以（±s）表示；计数资料以率表示，比较采用χ2检验和趋势χ2检验。以P＜0.05为差异有统计学意义。

2 结果

2.1 研究对象一般情况 研究对象年龄20～88岁，平均年龄（53.3±13.2）岁；PSQI评分为（12.9±1.7）分；骨量减少3 652例（33.76%），骨质疏松症1 604例（14.83%）。研究纳入对象基本情况详见表2。

2.2 PSQI分级下不同性别骨量异常检出情况比较轻度睡眠障碍者男性和女性骨量异常检出率比较，差异无统计学意义（χ2=0.201，P=0.904）；中度睡眠障碍者男性和女性骨量异常检出率比较，差异有统计学意义（χ2=125.093，P＜0.001）；重度睡眠障碍者男性和女性骨量异常检出率比较，差异有统计学意义（χ2=103.058，P＜0.001）。观察同性别组骨量异常检出率随PSQI分级的趋势变化，结果显示随着睡眠障碍程度的加重，无论是男性还是女性，其骨量异常的检出率均有所上升（χ2趋势=7.236，P＜0.010；χ2趋势=8.117，P＜0.005，见表 3）。

表1 个体体力活动分级标准Table 1 The categorical criteria of individual physical activity

表2 研究对象一般情况Table 2 General characteristics of included participants

2.3 不同年龄段PSQI分级下不同性别骨量异常检出情况比较 男性轻度睡眠障碍者，骨量异常检出率与年龄无趋势相关（χ2趋势=1.013，P=0.314）；中度、重度睡眠障碍者，骨量异常检出率随年龄增长而上升（χ2趋势=72.627，P＜0.001；χ2趋势=112.319，P＜0.001）。女性轻度睡眠障碍者，骨量异常检出率与年龄无趋势相关（χ2趋势=2.658，P=0.177）；中度、重度睡眠障碍者，骨量异常检出率随年龄增长而上升（χ2趋势=6.718，P＜0.010；χ2趋势=7.819，P＜0.010）。

男性 20～29 岁、30～39 岁、40～49 岁、50～59 岁、≥60岁者，随着睡眠障碍程度加重，骨量异常检出率逐渐上升（χ2趋势=10.268，P=0.001；χ2趋势=7.879，P=0.005；χ2趋势=54.844，P＜0.001；χ2趋势=75.715，P＜0.001；χ2趋势=105.443，P＜0.001）。

女性 20～29 岁、30～39 岁、40～49 岁、50～59 岁、≥60岁者，随着睡眠障碍程度加重，骨量异常检出率逐渐上升（χ2趋势=10.642，P=0.001；χ2趋势=17.585，P＜0.001；χ2趋势=208.814，P＜0.001；χ2趋势=186.930，P＜0.001；χ2趋势=157.582，P＜0.001，见表 4）。

3 讨论

睡眠作为人类极为重要的生物节律，是影响个体健康和生活质量的重要因素。现代城市生活中影响人体睡眠质量的因素繁多，如长时间加班、网络和电子媒体的广泛应用、社交活动、工作生活压力所导致的情绪问题，甚至周边环境中的灯光和噪声等，均可以直接或间接引起个体睡眠质或量的异常改变，造成睡眠障碍。睡眠周期受下丘脑视交叉上核（hypothalamic suprachiasmatic nucleus，SCN）控制［17］，SCN具有内在昼夜节律性并通过相应的神经通路和激素分泌调控机体的生理和行为节律，维持睡眠周期与自然环境的明暗交替同步。睡眠周期的破坏和睡眠功能的障碍会造成认知水平下降、记忆力减退［18］、自主神经系统功能紊乱［19］、心血管事件增加［20］和内分泌调节失衡［21］等一系列不良后果。本研究在各个年龄段人群中均筛查出不同程度的睡眠障碍者（PSQI总分＞7分），提示城市社区居民中睡眠障碍的高发已成为一个严重的公共卫生问题。

在睡眠障碍的相关因素中，性别、年龄、职业因素、生活方式和体力活动均扮演了一定的角色。既往研究发现，骨量流失和睡眠质量的降低通常同时发生在女性围绝经期，这与更年期女性体内雌激素水平的下降密切相关［22］；另外，女性的抑郁、焦虑情绪及对本身睡眠问题的过度关注［23］也是不容忽视的影响睡眠质量的因素。睡眠随着年龄的增长而改变，主要表现为夜间睡眠时长及睡眠质量的下降，与睡眠激素分泌减少直接相关［24］。以吸烟［25-26］、饮酒［27］为代表的不良生活方式均已被证实容易引起入睡和睡眠维持困难，是导致睡眠障碍的直接危险因素。而脑力劳动者由于职业紧张等慢性应激源的持续存在而出现机体昼夜自律性反应减弱［28-29］，进而破坏睡眠周期的稳态造成睡眠障碍。国内外研究一致表明，体力活动与睡眠关系密切［30-31］，适度的体力活动能加快入睡并维持睡眠状态。而女性、轻体力活动、吸烟、高龄同样是骨质疏松症的危险因素［32］，提示骨质疏松症的发病确与睡眠障碍有关。

表4 不同年龄段PSQI分级下不同性别骨量异常检出情况〔n（%）〕Table 4 Detection rate of osteopenia/osteoporosis across PSQI and age groups

对睡眠质量的评测需要从质和量两方面进行考量，只单独测量睡眠时长或者调查对象的自我睡眠满意度评价均是不全面的。PSQI从7个方面充分评价了睡眠质与量的多个维度［33］，因而广泛应用于睡眠相关的研究和睡眠疾病的筛查。国外有学者研究显示PSQI与骨硬度呈负相关［34］，且在超重的中年群体中PSQI评分的减低意味着罹患骨质疏松症的风险增高［35］。本研究发现骨量异常的检出率随PSQI总分的升高而增加，提示睡眠质量的降低是骨质疏松症发病的危险因素之一。

目前，睡眠质量不佳诱发骨代谢异常的机制尚不完全清楚，但在对下丘脑-垂体-肾上腺（The hypothalamic-pituitary-adrenal axis，HPA）轴激素调控的研究中发现［36］，持续睡眠障碍会刺激HPA，使促肾上腺皮质激素（the adreno-cortico-tropic-hormone，ACTH）和皮质醇（cortisol，COR）的分泌增加。皮质醇通过降低骨髓基质细胞的分化能力而抑制骨生成，同时增强破骨细胞功能促进骨吸收，除此之外还抑制肾小管对钙离子的重吸收［37］，最终导致骨破坏大于骨生成，引起骨密度降低并随着时间的推移发生骨量减少和骨质疏松。一项大鼠睡眠剥夺实验结果显示［38］，在睡眠时间持续减少的实验组，其成骨标志物低于对照组，即睡眠障碍大鼠的成骨细胞活性降低，提示睡眠质量对于维持骨代谢的平衡状态起着重要作用。本研究中/重度睡眠障碍男性在40～49岁和50～59岁年龄段骨量异常的检出率（40.17%，68.26%）高于该区域城区一般居民相应年龄段群体（32.26%，39.67%），且中/重度睡眠障碍女性在40～49岁和50～59岁年龄段骨量异常的检出率（54.66%，74.35 %）亦高于该区域城区一般居民相应年龄段群体（26.84%，55.04%）［39］，提示长期的睡眠障碍会破坏机体内骨量维持相关激素分泌的稳态，造成骨量流失。

当前国内外的研究主要集中在高血压、糖尿病、肥胖等群体的睡眠问题上，对睡眠障碍与骨质疏松症的关系报道相对较少，更缺乏大样本的社区调研数据作为参考。本研究聚焦睡眠质量对城市社区居民骨密度的影响，力图通过回顾性的大样本数据分析揭示睡眠障碍对骨量异常发生的促进作用。但本研究为回顾性分析，部分混杂因素（人口学特征、检测人员、检测时间跨度等）未得到控制，上述结论尚需严格规范的前瞻性研究及更大的调查样本来加以佐证；另外PSQI在筛查中虽然简便易行，但问卷评测的方法不能排除研究对象的主观性，仍需要利用睡眠障碍诊断的金标准多导睡眠图进行后续深度研究。由于研究条件及经费所限，本研究并未对研究对象的激素水平、骨转化标志物等实验室指标进行采集，也有赖于开展现况调查进一步揭示睡眠质量与社区居民群体骨密度之间的内在联系。

综上所述，睡眠障碍通过多种机制影响机体的骨代谢，引起骨量减少甚至骨质疏松症的发生。改善睡眠质量可能有助于降低骨质疏松症及骨质疏松相关性骨折的患病风险，从而达到预防骨量流失、减少骨质疏松症发生的目标。

作者贡献：熊明洁进行文章的构思与设计，负责文章的质量控制及审校，对文章整体负责，监督管理；刘翔进行研究的实施与可行性分析；谢佶君、姜念芬进行数据收集；熊明洁、刘翔进行数据整理，统计学处理，结果的分析与解释，论文的修订；熊明洁、刘翔、谢佶君、姜念芬撰写论文。

本文无利益冲突。