《PNAS》:晚上别再开灯睡觉啦!夜间光亮、昼间光暗增加全因死亡风险

文摘   2024-11-04 22:24   江苏  

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近年来,昼夜节律及其与光照暴露的关系,以及与健康结局的关系,逐渐成为研究热点。
昼夜节律是人体一种与24小时地球自转周期同步的内在“生物钟”,它调节着我们的睡眠、体温、激素分泌、代谢等生理过程。
光照作为昼夜节律的重要“时钟”信号,对其影响尤为显著。为了配合昼夜节律,光照需要发生在正确的时间。不适时宜的光照对健康有潜在危害。
夜间光照会通过改变昼夜节律的时间(相位偏移)和削弱下丘脑视交叉上核的昼夜节律中枢起搏器的信号强度(振幅抑制)来扰乱昼夜节律。昼夜节律紊乱会导致心脏代谢功能障碍,并且会改变血糖、胰岛素、皮质醇、瘦素、动脉血压和能量消耗。昼夜节律紊乱的光照模式也与2型糖尿病风险升高相关。在动物模型中,夜间光照的实验性暴露会显著增加早逝风险。在更有可能暴露于夜间光照的人群中,如夜班工作者和熬夜的人,也报告了更高的过早死亡风险。
尽管夜间光照会扰乱昼夜节律,但相反,白天光照则会稳定昼夜节律的相位(circadian phase)、增强昼夜节律的振幅(circadian amplitude),并可降低昼夜节律系统对夜间光照的敏感性,从而起到保护作用。有队列研究表明,日间光照暴露对全因死亡、心血管疾病死亡、心肌梗死、中风和高血压具有保护作用。因此,白天多晒晒太阳,似乎是抵消熬夜带来不良健康影响的一个有效措施。
那么,在日常生活中,个人的日、夜间光照到底如何影响死亡风险,尤其是心血管代谢相关的死亡风险?
《美国科学院院报》(又称《美国国家科学院院刊》,缩写PNAS)上一项基于近九万人的大规模队列研究,通过个人佩戴的光传感器,准确采集了个人的日夜光照暴露情况,并评估了光照暴露与全因及心脏代谢死亡风险之间的关联,探索了昼夜光暴露模式对死亡风险的预测作用。

研究从英国生物样本库(UK Biobank)中招募了88,905名年龄超过40岁的参与者。参与者佩戴了一周的腕带光传感器,以测量个体的昼夜光暴露。这些传感器记录了大约1300万小时的光照数据,包括昼夜光照强度等详细信息。研究将24小时光照数据划分为“日间光照”(07:30至20:30)和“夜间光照”(00:30至06:00)两个时段。光照按强度分位数分组,夜间和白天光照均分为四个强度组(从低到高:0-50%、50-70%、70-90%、90-100%)。研究使用昼夜节律模型,基于光照数据推算出每位参与者的昼夜节律振幅和昼夜相位。振幅反映了昼夜节律信号的强度,昼夜相位则表示生物钟的时间点。研究进而计算了平均昼夜节律振幅、最小振幅和最大振幅,同时分析昼夜相位的平均值和标准差,以描述个体的昼夜节律特征。研究的死亡率数据从英国国家健康服务(NHS)网络获取,分为全因死亡和心脏代谢性疾病相关死亡。研究使用Cox比例风险回归模型分析光照暴露与死亡风险的关系,同时采用竞争风险模型来区分心脏代谢疾病死亡和其他死亡原因。模型调整了年龄、性别、种族、光周期、社经地位、生活方式(如吸烟、饮酒、体力活动)等因素,以控制可能的混杂因素。


夜间光照与死亡风险
全因死亡率:研究发现,随着夜间光照强度的增加,死亡风险逐步升高。与夜间光照最弱的0-50%相比,夜间处于70-90%光照强度的人,全因死亡风险增加15~18%不等(调整风险比[aHR]范围:1.15~1.18),而处于90-100%光照强度的人全因死亡风险上升了21~34%(aHR范围:1.21~1.34)。
心血管代谢死亡率:类似地,心血管代谢死亡风险也随着夜间光照强度的增加而升高。与夜间光照最弱的0-50%相比,处于较强光照强度的70-90%和90-100%的人,心血管代谢死亡风险分别增加22~26%(aHR范围:1.22~1.26)和33~46%(aHR范围:1.33~1.46)。
其他原因死亡与夜间光照强度的关联表现出相似的趋势,但不如心血管代谢死亡的增加来得多。因此,上述数据表明,夜间的光暴露会显著增加健康风险。夜间光照强度与死亡风险呈现明显的剂量-反应关系
白天光照与死亡风险
全因死亡率与夜间光照的危害趋势相反,白天光照较强的组死亡率较低。与白天光照最弱的0-50%相比,处于50-70%光照强度的人全因死亡率下降10~16%(aHR范围:0.84~0.90),处于70-90%光照强度的人死亡率下降16~26%(aHR范围:0.74~0.84),而90-100%光照强度者的死亡率降低17~34%(aHR范围:0.66~0.83)。
心血管代谢死亡率:在心血管代谢死亡率方面,与白天光照最弱的0-50%相比,白天光照较强的50-70%、70-90%、90-100%的人,其死亡风险分别降低了16~21%(aHR范围:0.79~0.84)较低、9~23%(aHR范围:0.77~0.91)、23~39%(aHR范围:0.61~0.76)。
数据同样反映出,白天光照与较低的死亡风险呈剂量-反应关系
昼夜节律特征与死亡风险
较低的昼夜节律振幅和较早或较晚的昼夜节律相位与较高的死亡风险相关
昼夜节律幅度:节律振幅可以理解为人体生理指标(如体温、激素分泌、血压等)在一天内的波动范围。高振幅(幅度)意味着一个人昼夜节律信号更强,生物钟更明确(例如,褪黑激素分泌在晚上显著增加,达到较高峰值,而在白天几乎没有)。
研究发现,昼夜节律幅度较高的个体,其死亡风险较低每增加1个标准差的平均昼夜节律幅度,全因死亡风险下降4~7%(aHR范围:0.93~0.96),心血管代谢死亡率下降8~12%(aHR范围:0.88~0.92)。
昼夜节律相位昼夜节律的相位可以理解为生物钟在一个周期中的时间点。例如,褪黑素分泌峰值的时间点。以此作为相位指标的话,早相位的人,会在晚上更早时候,如8点就开始分泌褪黑素,而人们通常从晚10点以后才开始;其褪黑素水平也会更早达到峰值。他会比一般人更早感到疲惫,更早入睡,但也更早醒来,可能凌晨4、5点就醒来。
早相位(指节律比群体平均水平早1小时以上)和晚相位(节律比群体平均水平晚1小时以上)均与较高的死亡风险相关。早相位的人全因死亡风险增加16~30%,心血管代谢死亡率增加27~43%。晚相位组的全因死亡风险增加13~20%,心血管代谢死亡率增加10~20%。
时间与光照暴露的关系
通过分析24小时光照暴露与死亡风险的关系发现,夜间1:00至6:00的光照暴露(特别是2:30至3:00之间)与更高的心血管代谢死亡风险相关(最高风险增加56~67%)。白天的光照暴露(8:30至18:00)则显示出明显的降低死亡风险的效果。

编者按研究基于UK Biobank的大规模人群队列,揭示了光照模式与死亡风险的关联。具体表现为:①夜间的光照暴露会显著增加死亡风险,尤其是心血管代谢死亡。并且,夜间光照越强,死亡风险越高。②而白天光照则对昼夜节律存在正向的调节作用,白天光照越强,死亡风险越低。③昼夜节律的振幅越大,死亡风险越低。④生物钟较早或较晚的个体,其死亡风险均显著增加。
这些结果的本质还是在强调昼夜节律的稳定,人体生物钟与自然界(光照)的协调统一。夜间光照本身就违反自然规律,会破坏人的生物钟,导致昼夜节律的“相位延迟”或“相位前移”,即生物钟时间的推后或提前,扰乱自然的生物节律。这会影响我们大脑中控制生物钟的视交叉上核,从而改变下丘脑中昼夜节律信号的传递。
夜晚本来是褪黑色分泌的时候,持续的光照暴露会抑制褪黑素的分泌,影响睡眠。而褪黑素本身是调节睡眠、免疫系统、心血管功能等的重要激素。昼夜节律的紊乱还会干扰新陈代谢,增加血糖、血脂异常的风险,从而提高心血管和代谢疾病的发病率,这些原因都导致了死亡风险的增加。
相比之下,白天的光照可增强昼夜节律的振幅,稳定生物钟信号,一定程度抵消夜间光照的负面影响。光照在白天的作用类似于“重置”生物钟,使人体的昼夜节律又同步回自然的光暗周期。
看来,古人的“天人合一”思想成不我欺,顺则为利,逆则为害。想要保护心血管,降低早逝风险,晚上还是应该老老实实按点睡觉,少玩手机,不熬夜;再不济,白天也不该一觉睡到日过晌,多出来晒晒太阳罢。(完)

*文章不构成任何诊疗相关建议,仅供医(药)学背景小伙伴参考学习

参考文献
[1] Windred DP, Burns AC, Lane JM, et al. Brighter nights and darker days predict higher mortality risk: A prospective analysis of personal light exposure in >88,000 individuals. Proc Natl Acad Sci U S A. 2024;121(43):e2405924121. doi:10.1073/pnas.2405924121

主创、编辑:Mr. Cat

审核:Miss Aya, ChatGPT 4o


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