5.1 Q1|四川大学NHANES发文 | BMI 在血清维生素 D 相关睡眠剥夺中的中介效应
1.第一段–文章基本信息
文章题目：The mediating effect of BMI in serum vitamin D related sleep deprivation based on the NHANES database
中文标题：基于NHANES 数据库的 BMI 在血清维生素 D 相关睡眠剥夺中的中介效应
发表杂志：Frontiers in Nutrition
影响因子：1区，IF= 5.1
发表时间：2024年6月
2.第二段–研究思路
本研究思路
本文基于NHANES数据库，采用横断面研究设计，旨在探讨血清维生素D水平与睡眠剥夺之间的关系，并分析体质指数（BMI）在其中的中介作用。研究纳入2007—2018年及2021—2023年的20865名美国成年人数据，通过逻辑回归模型评估维生素D水平与睡眠剥夺的关系，并利用中介分析检验肥胖在维生素D与睡眠剥夺关联中的作用。结果显示，维生素D水平升高且BMI低于75百分位数时，睡眠剥夺风险显著降低；维生素D对睡眠剥夺既有直接影响，也通过影响BMI产生间接影响。研究还发现，这种关联在老年人、高学历人群和墨西哥裔美国人中更为显著。尽管研究存在横断面设计、睡眠时长依赖自报等局限性，但为未来公共健康干预提供了新方向，即通过改善维生素D水平和控制体重来降低睡眠问题的发生率。
3.第三段-Introdction
背景
睡眠是由神经生物学机制主要调节的一种周期性、暂时性的功能状态。美国国家睡眠基金会建议年轻人每晚应睡7—9小时，老年人应睡7—8小时，但仍有42.8%的美国成年人未能达到推荐睡眠时长。流行病学研究表明，睡眠不足与癌症、心血管事件、抑郁、认知衰退和死亡率增加等多种健康问题相关，凸显了其对公共健康的显著影响。维生素D是一种脂溶性维生素和类固醇激素前体，主要通过阳光中的紫外线B与皮肤中的7-脱氢胆固醇相互作用生成。全球约有10亿人可能患有维生素D缺乏或不足。维生素D不仅对维持骨骼健康至关重要，还被证实能降低心血管疾病、癌症、自身免疫性疾病和感染等的风险。既往研究显示，维生素D通过在大脑中存在1α-羟化酶和1,25-二羟维生素D受体（VDR），影响睡眠模式和质量。此外，维生素D还可能通过调节色氨酸羟化酶（TPH）-2影响睡眠质量。
4.第四段-Methods
方法
本研究纳入了2007—2018年及2021—2023年NHANES数据库的六轮数据，最初招募了71775名成年参与者。由于新冠疫情，NHANES项目于2020年3月暂停现场操作，导致2019—2020周期的数据收集未能完成，数据缺乏全国代表性，且该周期100%的参与者在睡眠时长、维生素D和BMI数据上存在缺失。因此，我们排除了2019—2020年的所有数据。首先，我们排除了31797名因缺失维生素D水平、睡眠时长或数据异常的参与者；随后，又排除了13316名缺失其他协变量数据的参与者；最后，排除了5797名睡眠时长被识别为异常值的参与者。最终，共有20865名参与者被纳入本研究。
血清维生素D浓度测定
CDC采用高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）定量检测人血清中的25-羟维生素D3（25OHD3）、表-25-羟维生素D3（epi-25OHD3）和25-羟维生素D2（25OHD2）。该方法被认为是评估维生素D状态的金标准。这些分析物的色谱分离通常在三种五氟苯基（PFP）色谱柱之一上进行，三种色谱柱的流动相组成略有不同，但通常为69%—72%的甲醇水溶液。在提取前加入血清的溶液、复溶液和针头冲洗液的组成应与流动相匹配。详细实验步骤请参考2022年实验室方法。
因此，在本研究中，“维生素D”指的是血清维生素D，即血液中25OHD2和25OHD3的浓度（nmol/L）。这两种物质代表维生素D的主要代谢产物，即25-羟维生素D2和25-羟维生素D3。
睡眠时长测量
睡眠时长通过一个自报项目确定：“您通常每晚睡多长时间？”该问题由经过培训的调查员使用计算机辅助个人访谈（CAPI）系统在参与者家中进行。CAPI系统在编程中包含有限的内置一致性检查，以减少数据输入错误。如“数据处理与编辑”部分所述，数据收集后还进行了额外的编辑，以确保数据的完整性、一致性和可用性，以便进行分析。睡眠时长分为两组：睡眠剥夺和充足睡眠时长，睡眠剥夺定义为每晚睡眠时间少于7小时。
体质指数（BMI）评估
人体测量数据由移动检查中心（MEC）的经过培训的健康技术人员收集。检查人员首先测量参与者的身高和体重，然后使用公式BMI = 体重（kg）/身高（m）²计算精确的BMI值。
协变量
年龄、性别、种族、教育水平、家庭收入与贫困比、高密度脂蛋白（HDL）、吸烟、饮酒、糖尿病、收缩压、心力衰竭、冠状动脉疾病和癌症
统计学方法
由于本研究的分析涉及实验室测量和问卷数据，因此使用了完整的样本2年MEC检查权重（WTMEC2YR）进行加权。鉴于使用了七个两年周期的数据，我们将WTMEC2YR权重除以7，以调整合并样本量。使用调查包进行加权回归分析，以确保结果的普遍性，并尽量减少复杂抽样设计引起的偏差。在基线人口统计表中，连续变量以均值±标准差表示，分类变量以计数（百分比）表示，并评估组间的显著差异。通过逻辑回归模型评估维生素D、BMI与睡眠剥夺之间的关联，具体包括三个模型：模型1：未调整混杂因素；模型2：调整年龄、性别和种族；模型3：调整年龄、性别、种族、教育水平、家庭收入与贫困比、HDL、吸烟、饮酒、糖尿病和癌症。使用限制性立方样条（RCS）确定BMI和维生素D水平与睡眠时长的风险关联。中介分析用于评估BMI在维生素D相关睡眠剥夺中的中介作用。还进行了亚组分析，以探讨不同亚组中维生素D与睡眠剥夺之间的关系。所有分析均使用R 4.3.3版本进行。P值<0.05被认为具有统计学意义。
5.第五段-Results
结果
基线特征
表1展示了按睡眠时长是否充足（>7小时）分组的参与者特征。研究人群包括49%的男性和44%的非西班牙裔白人。在该人群中，2715人（39%）存在睡眠不足。按充足与不足睡眠时长分层后，除收缩压、冠状动脉疾病和心力衰竭外，其他变量均存在显著差异（p < 0.05）。值得注意的是，年龄、性别、贫困收入比（PIR）、种族、教育水平、维生素D水平、BMI、腰围、HDL、吸烟和饮酒等协变量的差异显著（p < 0.001）。
维生素D、BMI水平与睡眠剥夺风险评估
研究发现，年龄、性别、种族、教育水平、家庭收入、BMI、腰围、HDL、吸烟、饮酒、糖尿病和癌症等指标在不同睡眠时长组间存在显著差异。单变量回归分析显示，这些变量均与睡眠剥夺显著相关。方差膨胀因子（VIF）分析表明，变量之间的共线性较弱（VIF值在1.07到1.32之间），增强了模型结果的可信度。在调整混杂因素后，维生素D缺乏的参与者睡眠剥夺风险更高（模型1：OR = 1.44，95% CI：1.36–1.54；模型3：OR = 1.26，95% CI：1.18–1.35）。BMI > 75百分位数的参与者睡眠剥夺风险也更高（模型1：OR = 1.21，95% CI：1.13–1.29；模型3：OR = 1.14，95% CI：1.06–1.22）。维生素D充足且BMI < 75百分位数的参与者睡眠剥夺风险最低（OR = 0.7，95% CI：0.64–0.77）。限制性立方样条分析显示，维生素D与睡眠剥夺风险之间存在显著的非线性关系，而BMI与睡眠剥夺风险之间的关系近似为线性。
中介效应评估
最后，通过中介分析探讨维生素D和BMI的潜在中介作用（图3）。结果显示，维生素D对睡眠剥夺有显著的直接影响（β总 = 1.92×10⁻³，P直 < 0.001），与之前的逻辑回归结果一致。维生素D通过BMI对睡眠剥夺风险的影响也显著（β间 = 7.59×10⁻⁵，P间 < 0.001），表明维生素D可能通过直接影响以及通过影响BMI间接影响睡眠剥夺风险。
血清维生素D对睡眠剥夺的亚组分析
图4通过分层逻辑回归分析展示了血清维生素D与睡眠剥夺风险之间的关联，分别按年龄、性别、种族、教育水平、家庭收入与贫困比、HDL和吸烟状态分层。交互分析显示，在教育水平（P交互 < 0.001）和家庭收入与贫困比（P交互 = 0.013）分层的亚组中存在统计学显著差异，而其他亚组差异不显著（p > 0.05）。维生素D水平升高与睡眠剥夺风险降低的关联在老年人（OR = 0.991，95% CI：0.99–0.993）、具有部分大学或副学士学位（OR = 0.99，95% CI：0.989–0.992）或大学及以上学历的人群（OR = 0.99，95% CI：0.987–0.992）以及墨西哥裔美国人（OR = 0.992，95% CI：0.988–0.995）中更为显著。尽管如此，这种关联在各亚组间并无显著差异（p > 0.05）。
6.第六段–结论与启发
结论与启发
结论
总之，我们的研究结果强有力地表明，美国成年人的血清维生素D水平与睡眠剥夺之间存在显著关联（p < 0.001）。此外，本研究成功阐明了成人血清维生素D与睡眠剥夺之间关系的中介和调节机制。具体而言，血清维生素D可能通过影响体质指数（BMI）间接影响睡眠剥夺的发生。这些发现为维生素D与睡眠之间的关系提供了新的视角，强调了BMI在因果链中的可调节因素作用，这一联系可以被用于针对性干预措施。
【光速科研启发】
选题：研究聚焦血清维生素D水平与睡眠剥夺之间的关系，并探讨体质指数（BMI）在其中的中介作用，填补了现有研究中关于维生素D、肥胖与睡眠剥夺联合效应的空白，具有重要的临床和公共卫生意义。
统计学：采用逻辑回归模型评估维生素D水平与睡眠剥夺之间的关系，并通过中介分析探讨BMI在其中的中介作用。同时，利用限制性立方样条（RCS）分析揭示BMI和维生素D水平与睡眠剥夺风险的非线性关系，进一步通过亚组分析评估不同人群中的差异。
数据库：利用NHANES数据库，确保样本的全国代表性，通过严格的数据筛选和排除标准，提高样本质量和研究结果的可靠性，为研究提供了坚实的数据基础。
启发：研究提示在评估睡眠健康时，应综合考虑维生素D水平和BMI的联合影响；通过亚组分析，发现特定人群（如老年人、高学历人群和墨西哥裔美国人）中维生素D与睡眠剥夺的关联更显著，为个性化干预提供依据；利用维生素D水平和BMI作为可调节因素，为公共健康干预提供了新的方向，有助于降低睡眠问题的发生率。
