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现场流行病学
中老年人睡眠与外周血白细胞端粒长度的关联性分析
中华流行病学杂志, 2017,38(07): 889-892. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2017.07.008
摘要
目的

探索中老年人群睡眠与外周血白细胞端粒长度的关联性,为提倡健康睡眠延缓衰老提供科学依据。

方法

使用匹兹堡睡眠质量指数调查表(PSQI)及一般情况调查表,对176名中老年人进行睡眠质量状况调查;采用荧光定量PCR法测量外周血白细胞端粒相对长度,并进行相关和回归分析。

结果

外周血白细胞端粒平均长度为(0.995±0.23)T/S,年龄与端粒长度呈负相关(r=-0.241,P=0.003);睡眠与年龄有关,随着年龄的增加,睡眠质量更差(r=-0.230,P<0.01)、入睡时间更长(r=0.227,P<0.01)、睡眠时间更短(r=-0.486,P<0.01)、睡眠效率更差(r=-0.226,P<0.01);校正性别、年龄、婚姻、学历、家庭月收入、居住形式、吸烟、饮酒、体育锻炼、基础疾病因素的影响后,线性回归分析显示睡眠时间(β=0.057,P<0.01)、入睡时间(β=-0.046,P<0.01)、睡眠质量(β=0.086,P<0.01)是外周血白细胞端粒长度的独立影响因素,表明睡眠时间越长、入睡时间越短、睡眠质量越好,端粒长度越长。

结论

睡眠是影响中老年人群端粒长度的因素,优良的睡眠可能通过减缓端粒长度的缩短延缓衰老,鼓励在社区进行健康睡眠知识的宣教活动,提高睡眠质量。

引用本文: 刘惠芬, 李峰, 王业红, 等.  中老年人睡眠与外周血白细胞端粒长度的关联性分析 [J]. 中华流行病学杂志,2017,38( 7 ): 889-892. DOI: 10.3760/cma.j.issn.0254-6450.2017.07.008
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端粒是真核细胞染色体末端的重复核苷酸序列,随着细胞分裂次数增加,其长度逐渐缩短,是人体衰老的生物学标志物[1]。睡眠质量与人类衰老有关,先前的研究从生理特征方面发现睡眠质量差的老化征发生率和严重程度明显高于睡眠质量好者,但其中的作用机制目前尚未明了。为此本研究调查176例健康中老年人睡眠质量及测量外周血白细胞端粒长度,探讨睡眠与衰老关系,旨在为通过改变睡眠行为达到延缓衰老目的提供科学依据。

对象与方法
1.研究对象:

为2015年6-12月在厦门市莲花医院健康体检的≥45岁中老年人,入组条件为厦门市居民,意识正常,未患癌症、免疫系统缺陷病等。一般情况调查包括年龄、性别、学历、婚姻、居住形式、家庭月收入、吸烟、饮酒、体育锻炼、基础疾病等,采用被调查对象自我评估的方法。全部量表由经过统一培训的研究生现场指导,研究对象独立填写完成,完成后现场收回。对填写的各项进行检查,漏项的予以当场补充。所有研究对象均签署知情同意书。

2.研究方法:
(1)睡眠质量测定:

采用匹兹堡睡眠质量指数量表(Pittsburgh Sleep Quality Index,PSQI)[2]评定最近1个月的睡眠质量,包括睡眠质量、入睡时间、睡眠时间、睡眠效率、睡眠障碍、催眠药物使用、日间功能7个方面。本研究中使用催眠药物的人数过少,故只分析其他6项;其中睡眠时间分为4个等级:<5、5~、6~、>7 h。调查时咨询研究对象近1个月的睡眠模式是否可以代表过去较长时间的睡眠模式,此次只纳入睡眠测量值具有代表性的资料。

(2)测定相对端粒长度:

采集研究对象EDTA抗凝外周血2 ml,利用血液基因组DNA提取试剂盒(DP318,北京天根生化科技公司)提取外周血白细胞DNA。参照Cawthon实验原理,端粒重复基因拷贝数(T)同单基因(本研究为36B4)拷贝数(S)的比值(T/S)与端粒平均长度成正比[3]。端粒相对长度计算公式:T/S比值为,一个样本相对于另一样本的T/S,即相对T/S比率为。研究中采用实时荧光定量PCR(Bio-Rad CFX-96TM实时PCR仪)测定端粒长度。

3.统计学分析:

采用EpiData 3软件建立数据库,应用SPSS 16.0统计软件进行数据处理。定量资料用±s表示,两组间均数比较用t检验或秩和检验,多组均值比较采用ANOVA检验,睡眠与端粒长度进行Pearson相关分析和多元线性回归分析,双侧检验,P<0.05为差异有统计学意义。

结果
1.基本情况:

176名研究对象,实际收回问卷161份,问卷回收率为91.5%。另有10人由于缺少血样或者血样不合格被剔除,最终纳入分析151例。缺失的样本与有完整数据的样本在性别、年龄构成上的差异无统计学意义(P>0.05)。年龄45~87岁,平均(60.62±8.68)岁。其中男性64人(64.7%),平均年龄(60.25±8.74)岁;女性87人(35.3%),平均年龄(60.89±8.68)岁;性别间年龄差异无统计学意义(t=0.443,P=0.658)。其他基本情况见表1

表1

151例中老年人各变量与端粒长度的单因素分析

表1

151例中老年人各变量与端粒长度的单因素分析

变量人数(构成比,%)端粒相对T/S值t/FP
性别  2.1820.031a
 64(42.4)0.95±0.22  
 87(57.6)1.03±0.24  
年龄组(岁)  4.104<0.01b
 <6058(38.4)1.09±0.26  
 ≥6093(61.6)0.93±0.19  
文化程度  0.3170.729
 小学及以下21(13.9)1.01±0.19  
 初中55(36.4)0.97±0.25  
 高中及以上75(49.7)1.00±0.31  
婚姻状态  1.6160.108
 在婚133(88.1)1.01±0.23  
 非在婚18(11.9)0.91±0.22  
家庭月收入  0.2510.778
 37(24.5)1.02±0.17  
 64(42.4)0.99±0.22  
 50(33.1)0.98±0.29  
居住方式  0.9380.350
 独居13(8.6)0.94±0.13  
 非独居138(91.4)1.00±0.24  
吸烟  2.9100.004b
 43(28.5)0.91±0.25  
 108(71.5)1.03±0.22  
饮酒  0.3640.716
 41(27.2)0.98±0.20  
 110 (72.8)1.00±0.24  
体育锻炼  0.5760.566
 83(55.0)1.00±0.24  
 68(45.0)0.98±0.22  
基础疾病  0.9620.338
 89(58.9)1.01±0.23  
 62(41.1)0.97±0.23  

注:aP<0.05;bP<0.01

2.影响端粒长度单因素分析:

端粒平均长度T/S为0.995±0.23。端粒平均T/S与年龄呈负相关(r=-0.241,P=0.003),表明随年龄增长,端粒长度逐渐缩短(β=-0.006,P=0.003),见图1。单因素分析结果显示,端粒长度与性别有关(t=2.182,P=0.031),男性的端粒长度(0.95)短于女性(1.03)。吸烟是影响端粒长度的因素(t=2.910,P=0.004),吸烟者端粒长度(0.91)比未吸烟者(1.03)更短。学历、婚姻、收入、居住形式、饮酒、体育锻炼、基础疾病单因素分析结果无统计学意义(P>0. 05)。见表1

图1
研究对象年龄与细胞端粒长度的相关性分析
图1
研究对象年龄与细胞端粒长度的相关性分析
3.睡眠与年龄相关性:

分析显示,随年龄增加,睡眠质量更差(r=-0.230,P<0.01)、入睡时间更长(r=0.227,P<0.01)、睡眠时间更短(r=-0.486,P<0.01)、睡眠效率更差(r=-0.226,P<0.01);睡眠障碍和日间功能与年龄相关性的差异无统计学意义(P>0.05)。睡眠各相关指标具有明显的相关性(表2)。

表2

睡眠与年龄及端粒长度相关性分析

表2

睡眠与年龄及端粒长度相关性分析

 端粒长度年龄睡眠质量入睡时间睡眠时间睡眠效率睡眠障碍
年龄-0.241b      
睡眠质量0.346b-0.230b     
入睡时间0.1300.227b-0.294b    
睡眠时间0.278b-0.486b0.335b-0.259b   
睡眠效率-0.085-0.226b0.304b-0.580b0.262b  
睡眠障碍0.1020.095-0.172a0.323b-0.061-0.143 
日间功能0.061-0.084-0.179a0.293b0.037-0.273b0.416b

注:aP<0.05;bP<0.01

4.睡眠与端粒长度关系:

分析显示(表2),睡眠质量(r=0.346,P<0.01)、睡眠时间(r=0.278,P<0.01)与端粒长度有关,入睡时间(r=0.130,P=0.111)、睡眠效率(r=-0.085,P=0.301)、睡眠障碍(r=0.102,P=0.212)、日间功能(r=0.061,P=0.459)与端粒长度均无关,可以认为较差的睡眠质量、较短的睡眠时间有助于短端粒长度形成。

将4组不同睡眠质量的端粒长度进行比较,ANOVA方差分析得,4组不同睡眠质量端粒长度有差异(F=8.890,P<0.01),经LSD检验两两比较,睡眠质量很好组的端粒长度长于其他3组的端粒长度(图2)。将4组不同睡眠时间的端粒长度进行比较,ANOVA方差分析显示,4组不同睡眠时间端粒长度有差异(F=0.579,P=0.001),经LSD检验两两比较,睡眠时间>7 h组的端粒长度长于睡眠时间<5 h和5~h组的端粒长度;睡眠时间6~h组的端粒长度长于睡眠时间<5 h和5~h组的端粒长度(图2)。

图2
不同睡眠质量、睡眠时间的研究对象细胞端粒长度比较

注:TL为细胞端粒长度;T/S为端粒重复基因拷贝数(T)同单基因拷贝数(S)的比值;aP<0.05;bP<0.01

图2
不同睡眠质量、睡眠时间的研究对象细胞端粒长度比较

为了进一步了解睡眠与端粒长度的关系,以端粒长度为因变量Y,以性别、年龄、婚姻、学历、收入、居住形式、吸烟、饮酒、体育锻炼、基础疾病为协变量,分别以睡眠时间、入睡时间、睡眠质量、睡眠效率、睡眠障碍、日间功能为自变量X建立6个方程,采用逐步回归法进行线性回归分析,以αλ=0.05为入选变量的显著性水准,αλ=0.10为剔除变量的显著性水准,发现睡眠时间(β=0.057,P<0.01)、入睡时间(β=-0.046,P<0.01)、睡眠质量(β=0.086,P<0.01)是端粒长度的独立影响因素,其中睡眠时间、睡眠质量对端粒长度具有显著的正向预测力和影响力,而入睡时间具有负向预测力和影响力,其余无相关性(表3),表明睡眠时间越长,入睡时间越短,睡眠质量越好,端粒长度越长。

表3

端粒长度与睡眠时间的逐步线性回归分析

表3

端粒长度与睡眠时间的逐步线性回归分析

自变量βtP
吸烟-0.1000.040-0.196-2.5120.013a
睡眠时间0.0570.0180.2503.2030.002b
年龄-0.0060.002-0.217-2.8080.006b
吸烟-0.1260.039-0.246-3.2320.002b
入睡时间-0.0460.019-0.185-2.3980.018a
年龄-0.0050.002-0.180-2.3740.019a
吸烟-0.1220.038-0.238-3.2320.002b
睡眠质量0.0860.0210.3054.0340.000

注:aP<0.05;bP<0.01;以性别、年龄、婚姻、学历、收入、居住形式、吸烟、饮酒、体育锻炼、基础疾病为协变量

讨论

本研究中老年健康人群外周血白细胞端粒长度与年龄呈负相关关系,即端粒长度随年龄增长而缩短,与Fossel[1]的研究一致。而随着年龄的增加,同样出现了睡眠质量差、入睡时间长等问题[4]。睡眠与端粒长度的方差分析结果提示,保持良好的睡眠质量及适宜的睡眠时间均有利于长端粒的维持。回归分析在控制了一系列协变量后得出睡眠时间、入睡时间及睡眠质量是影响端粒长度的独立变量,证实了延长睡眠时间,缩短入睡时间,保证良好睡眠质量以达到减缓端粒长度缩短的速度,这也从侧面验证了优质睡眠有利于老年人延长寿命。

不良的睡眠质量与端粒长度的损耗机制目前尚未明确,现有的理论认为睡眠与端粒长度均与炎症、氧化应激有关。Chapotot等[5]研究证实,睡眠剥夺能影响机体固有生物节律,激活交感神经系统,增加皮质醇的分泌,进而抑制端粒酶活性以缩短端粒长度[6]。另外,睡眠质量差,能以多种途径诱发机体氧化应激[7],导致自由基产生和清除失衡,使其大量堆积,引起端粒断裂累积,加速端粒长度缩短[8]。总之,睡眠质量差导致的皮质醇分泌紊乱、自由基堆积、应激反应增加,这些机制又引起端粒长度的缩短,从而加速了衰老的进程。

关于睡眠与衰老关系的研究结果存在争议[9,10,11]。本文以端粒长度作为衰老标志物来探索两者关系,分析中通过校正相关混杂因素,得出与端粒长度有关的独立因素。但也存在局限性,如横断面研究,难以分析睡眠与端粒长度的因果关系;睡眠质量是被调查者自我评估的,是主观性指标,可能受到当时情绪影响及存在回忆偏倚。另外,样本量相对较小,因此结论外推时应注意且限制在正常人群。

总之,本研究证实通过改善睡眠质量可能有助于减缓端粒长度的缩短,进而减轻细胞衰老的不利影响,并为抗衰老提供了干预手段,具有较强的现实指导意义。今后在社区应进行健康睡眠知识的宣教活动,帮助建立良好睡眠行为,从而提高睡眠质量,以达到延缓衰老的目的。

利益冲突

利益冲突 无

参考文献
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主题词
睡眠质量
衰老
端粒长度