室外夜间人工光暴露与中国9-18岁儿童青少年超重肥胖的关联.pdf

论著室外夜间人工光暴露与中国 岁儿童青少年超重肥胖的关联党佳佳蔡珊钟盼亮王雅琪刘云飞师嫡陈子玥张依航胡佩瑾李晶马军宋 逸(北京大学公共卫生学院北京大学儿童青少年卫生研究所北京)摘 要 目的:分析中国 岁儿童青少年室外夜间人工光()暴露与超重肥胖之间的关联 方法:使用 年 月至 年 月开展的中国八省市 名 岁儿童青少年随访数据根据学校地址确定经纬度通过最近邻法提取 所学校所在位置的月平均夜光辐亮度获得各学校的室外 暴露平均值单位为/()超重肥胖结局指标共包含四项:基线超重肥胖、持续性超重肥胖、超重肥胖加重和超重肥胖发病 使用混合效应 回归探究 暴露水平(按照五分位数分为 组)和基线超重肥胖、持续性超重肥胖、超重肥胖加重和超重肥胖发病的关联并使用自然三次样条函数探究 暴露(连续型变量)与结局之间的暴露反应关系 结果:儿童青少年基线超重肥胖、持续性超重肥胖、超重肥胖加重患病率及超重肥胖发病率分别为.、.、.、.与 暴露处于 组的儿童青少年相比当 暴露水平达到 或 时 暴露与基线超重肥胖关联的 值才具有统计学意义分别为.(:.)和.(:.)与基线超重肥胖的结果类似当 暴露水平达到 或 时其与持续性超重肥胖关联的 值分别为.(:.)和.(:.)但 与超重肥胖加重和超重肥胖发病之间关联的效应值均无统计学意义 拟合自然三次样条函数显示 暴露水平与持续性超重肥胖之间存在非线性趋势 结论:与儿童青少年肥胖存在正向关联 对儿童青少年超重肥胖的促进更倾向于累积效应而非即时效应未来在关注儿童青少年常见的超重肥胖危险因素的同时需要改善致超重肥胖人群的夜间光暴露环境关键词 夜间人工光超重肥胖儿童青少年中图分类号 文献标志码 文章编号():./.()基金项目:国家自然科学基金()和北京市自然科学基金()()().网络出版时间:网络出版地址:/./.:().:/().:.().().:.北京大学学报(医学版)().(:.).(:.).(:.).(:.).:.肥胖是指可能损害健康的异常或过多身体脂肪蓄积是遗传和环境等多种因素相互作用引起的慢性代谢型疾病 近 的青少年肥胖将持续到成年这种状态的累积会使得细胞因子和激素状态发生重大变化从而导致早期靶器官损害并导致成年期慢性病的发病率和死亡率显著增加 近几十年来中国学龄儿童青少年超重肥胖的患病率迅速上升 岁儿童青少年的超重肥胖患病率从 年的.上升至 年的.根据 年全球疾病负担研究估计中国已经是世界上儿童青少年超重肥胖人数最多的国家 此外预计到 年中国学龄儿童青少年超重肥胖比例可能达到.人数可能达到 万这需要引起国家和社会层面的警惕从生物学层面上来说超重肥胖是由于饮食、体力活动、遗传易感性等个体因素导致的能量过剩然而在过去的几十年里日益增加的超重肥胖负担可能很大程度上受到更广泛的环境因素的驱动 世纪以来增塑剂、药物和杀虫剂等环境内分泌干扰物中化学物质的影响越来越受到关注而夜间人工光()等非化学来源的环境因素也会干扰内分泌系统并逐步被认为是一种新型污染源 既往对 暴露的研究多集中在轮班工人群体 但随着 暴露越来越广泛它对人群健康效应的影响开始受到关注 目前在成人中已有横断面和前瞻性研究发现了室外 暴露与超重肥胖的关联 相比于 成 人 儿 童 青 少 年 对 暴 露 更 加 敏感 但针对儿童青少年的相关研究还十分有限在中国仅有一篇横断面研究囊括了东北七个城市的室外 暴露数据发现相较于低水平 暴露的儿童青少年暴露于较高 水平下的 儿童青少年超重肥胖风险增加了当前室外 暴露与儿童青少年超重肥胖关联的研究仍相当缺乏已有的儿童青少年群体研究多为横断面设计缺少相关的纵向研究 考虑到儿童青少年正处于发育的关键期长期暴露于 中且对暴露更加敏感 暴露可能是超重肥胖发生的重要环境因素之一 本研究使用中国 年 月至 年 月的一项全国性随访研究数据描述儿童青少年超重肥胖患病及发病情况并分析室外 暴露与超重肥胖结局之间的关联可为儿童青少年超重肥胖的一级预防、精准干预和管理提供新的思路 资料与方法.资料来源数据来源于 年 月至 年 月在上海、江苏、福建、山西、河南、湖南、甘肃、重庆、广西九省市开展的新型冠状病毒肺炎对 岁学生视力影响的前瞻性随访研究数据该项目以 年中国学生体质健康调查()框架为基础对研究对象进行抽样 研究对象纳入标准:儿童青少年具有完整学校信息、个人信息、身高、体质量指标 排除标准:儿童青少年身高、体质量存在异常值或未参与问卷调查 本研究共纳入 名儿童青少年剔除学校信息(江苏省该信息缺失)、身高、体质量数据缺失或异常的 名儿童青少年最终纳入了来自中国八省市的 名 岁儿童青少年 本试验获得北京大学生物医学伦理委员会批准(批准号:)研究对象包括患者和健康人均签署知情同意书.指标定义.暴露根据中国八省市学校地址确定经纬度利用仲晓雅等校正后的 产品北京大学学报(医学版)().空间分辨率为 通过最近临法提取 所学校所在位置 年 月至 年 月的月平均夜光辐亮度并计算该周期年平均夜光辐亮度得到中国八省市学校层级凌晨:左右的室外 暴露值单位为/()此外通过双线性插值法提取学校级别国内生产总值()数据 从中国国家统计局官网提取人口密度(人/)数据并将二者作为调整变量.超重肥胖 身高由指定测量人员进行测试使用机械式身高计受试对象穿短衣短裤、赤足以 为单位记录精确到小数点后 位 体质量测量使用统一的杠杆秤以 为单位记录精确到小数点后 位 通过身高和体质量计算体重指数()根据中国国家卫生健康委员会出台的学龄儿童青少年超重与肥胖筛查标准识别超重肥胖的儿童青少年 严重肥胖的标准则根据肥胖界值()的.倍进行界定 超重肥胖指标共包含四项:基线超重肥胖、持续性超重肥胖、超重肥胖加重和超重肥胖发病 基线超重肥胖是指基线调查时已经是超重肥胖的儿童青少年基线超重肥胖患病率 (基线超重肥胖的人数/基线所有人数)持续性超重肥胖是指基线时即超重肥胖到随访时依旧为超重肥胖的儿童青少年持续性超重肥胖患病率 (基线和随访均为超重肥胖的人数/基线为超重肥胖的人数)超重肥胖加重是指基线为超重或肥胖到结局进展为肥胖或严重肥胖的儿童青少年超重肥胖加重率 (超重肥胖加重的人数/基线为超重肥胖的人数)超重肥胖发病是指基线 正常在随访时发展为超重或肥胖超重肥胖发病率 (超重肥胖发病的人数/基线 正常的人数).问卷信息问卷收集了与儿童青少年有关的社会人口学特征(学校信息、城乡、性别、年龄、独生子女状态、父母受教育程度等)和生活方式(含糖饮料摄入、中高强度体力活动时间、屏幕时间和睡眠时间)并将其作为协变量纳入相关统计模型中进行调整.统计学分析对于问卷缺失数据利用马尔科夫链蒙特卡洛方法()进行多重插补共插补 个数据集并使用可靠性分析选取最优插补数据集进行分析 将 暴露水平按照五分位数分为五组分界值分别为./()、./()、./()、./()对连续型变量进行正态性检验符合正态分布的变量则用均数 标准差描述并通过 检验分析不同性别之间差异是否有统计学意义不符合正态分布的则用()描述并通过 检验分析不同性别之间差异是否有统计学意义 对于分类变量用率/构成比进行描述利用 检验比较不同性别、城乡之间的差异利用趋势 检验分析不同年龄组间的趋势变化 使用混合效应 回归探究 暴露和基线超重肥胖、持续性超重肥胖、超重肥胖加重和超重肥胖发病之间的关联并控制学校的聚集效应 此外使用自然三次样条函数探究 暴露(连续型变量)与儿童青少年四种超重肥胖结局之间的暴露反应关系通过似然比检验分析 暴露与结局之间是否存在非线性关联 采用.、.统计软件进行数据处理、分析和图形绘制.为差异具有统计学意义 结果.岁儿童青少年基线特征本研究共纳入 名 岁儿童青少年中位年龄为.岁男生占比.城市占比.相较于女生男生属于独生子女的比例更高其 水平也更高见表.岁儿童青少年超重肥胖现况经过 年的随访 岁儿童青少年超重肥胖患病率有所上升总体从.上升为.持续性超重肥胖患病率为.超重肥胖加重率为.超重肥胖发病率为.城市 年超重肥胖患病率高于乡村 男生四种超重肥胖结局的患病率或发病率均高于女生 随着年龄组的上升四种超重肥胖结局的患病率或发病率均逐渐降低 除甘肃省超重肥胖患病率有所下降其余七个省市患病率均有所上升见表.暴露与中国 岁儿童青少年超重肥胖的关联混合效应 回归分析发现在模型 中与 暴露处于 组的儿童青少年相比当 暴露水平达到 或 时 暴露与基线超重肥胖关联的 值具有统计学意义分别为.(:.)和.(:.)与基线超重肥胖的结果类似当 暴露水平达到 或 时 暴露与持续性超重肥胖关联的 值具有统计学意义分别为.(:.)和.(:党佳佳等 室外夜间人工光暴露与中国 岁儿童青少年超重肥胖的关联.)与超重肥胖加重和超重肥胖发病之间关联的 值均无统计学意义见图 表 年 月至 年 月随访调查中 岁儿童青少年基线特征 ()()()/().(.).(.).(.).().(.)(.)(.)(.)(.)(.)().(.)(.)(.)(.)(.)(.)().(.)(.)(.)(.)(.)(.)().(.)(.)(.)(.)(.)(.)/().(.).(.).(.)./().(.).(.).(.)./(/)().(.).(.).(.).()(.)(.)(.).()(.)(.)(.).()(.)(.)(.).()(.)(.)(.)./()().(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.).拟合自然三次样条函数显示 暴露仅与持续性超重肥胖之间均存在非线性趋势且关联的 值随着 水平的上升呈现先上升后持平的趋势在 较高水平的 组中到达顶点见图 讨论本研究发现 岁儿童青少年超重肥胖的患病率快速上升超重肥胖发病率也处于较高水平且存在性别和年龄差异 室外 暴露与基线超重肥胖和持续性超重肥胖之间存在关联且在 处关联效应值最大本研究中 暴露与超重肥胖的关联模式与既往研究一致 等将室外 暴露分为四分位数并探究其与 岁儿童青少年超重肥胖之间的关联发现当 暴露水平为 时具有最高的关联效应值 此外本研究还发现了 暴露与超重肥胖之间存在非线性关联尽管这种非线性变化趋势不尽相同但均显示最大关联效应值并非出现在 暴露水平的最高处 目前这种非线性关联的潜在机制尚不清楚但 等在探究室外 暴露与美国青少年周末睡眠模式的关联时和 等在探究室外 暴露与中北京大学学报(医学版)().国香港老年人冠心病关联时也发现了类似的模式可能的原因是当儿童青少年处于高水平的 暴露时个人行为如使用遮光的百叶窗、窗帘或遮光眼罩等会减轻室外 对健康的影响表 年 月至 年 月随访调查中 岁儿童青少年超重肥胖流行现况 ()(.)(.)(.)(.)(.)()(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.).()(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.).()(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.).()(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)(.)本研究在调整 和人口密度后发现 暴露仍然对儿童青少年超重肥胖的发生和发展有影响这与下述研究结论一致 等的一项全球性研究发现在控制、城市化水平、出生率、食品消费和区域差异后 暴露依旧是全球超重肥胖变化显著的阳性预测因子 等在中国进行的横断面研究发现尽管人均 和 暴露均和儿童超重肥胖之间存在关联但在不同人均 水平下 暴露均与超重肥胖呈正相关 这些证据表明除了经济发展引起的超重肥胖增加 本身也对超重肥胖的增加发挥重要作用 等在探究 名美国青少年肥胖风险因素时发现其与持续性肥胖的相关性较其与肥胖发病更强且某些风险因素(如父母是否会给儿童青少年设置宵禁)与持续性肥胖的关联有统计学意义而与肥胖发病无关 与之类似的是本研究发现室外 与超重肥胖加重及超重肥胖发病的关联不具有统计学意义一方面可能是由于本研究中超重肥胖加重和超重肥胖发病人数较少难以出现阳性结果另一方面可能是 暴露对儿童青少年超重肥胖的作用存在累积效应需要更长期的纵向随访才能体现出 的影响党佳佳等 室外夜间人工光暴露与中国 岁儿童青少年超重肥胖的关联 .图 年 月至 年 月 暴露与 岁儿童青少年超重肥胖的关联 .图 年 月至 年 月 暴露与 岁儿童青少年超重肥胖的暴露反应关系 北京大学学报(医学版)().尽管 暴露对健康的影响越来越受到重视但相关的干预配套措施还不完善 对于 的管控仍以节省能源和减少背景干扰为主要目标对健康的负面影响重视程度不足 此外相关的健康教育仍然不足仍需提升公众对 暴露影响的认知改善儿童青少年相关行为如使用夜灯、夜间长时间使用电子产品等本研究存在以下局限性:第一本研究损失样本较多(.)但通过比较原始样本和最终样本的社会人口学特征(城乡、性别、年龄)差异仅发现二者的城乡比例存在差异因此本研究存在一定的样本选择偏倚样本代表性较低第二本研究的室外 暴露是基于卫星测量就 暴露测量的准确性而言室外 不是个人 暴露的最佳替代指标可能会导致暴露错误分类 具体来说由于窗帘、床帘、卧室朝向等原因室外光线可能无法代表个人真实的室内 暴露情况第三本研究中的 暴露是基于学校地址而非个人家庭地址提取的但考虑到目前我国中小学生入学要求是就近入学大部分学生居住地都在学校 范围内 年全国 个大城市义务教育免试就近入学比例达到.因此以学校为单位的 暴露能大致反映学生的暴露情况第四随访研究的基线调查是在新型冠状肺炎病毒暴发前完成的而随访调查是在 年后 年中国经历了长达半年的居家隔离在这个期间难以实现规律作息和运动这可能会加剧儿童青少年肥胖因此随访研究中 暴露与超重肥胖的关联可能会被高估最后本研究可能存在残余混杂如其他与睡眠相关的变量包括睡眠觉醒模式和社会时差这些变量已被证明与 暴露和肥胖有关这使得很难区分单独的 的作用总之在中国儿童青少年的超重肥胖现况不容乐观五分之一以上的儿童青少年存在超重肥胖问题 暴露与儿童青少年超重肥胖之间存在正向关联 暴露对儿童青少年超重肥胖的促进更倾向于累积效应而非即时效应因此在关注儿童青少年常见的超重肥胖危险因素的同时还需要改善致超重肥胖夜间光暴露环境从政府、社会、家庭和个人多层面采取措施以减少或限制不必要的 暴露(志谢:感谢 年 月至 年 月中国九省市随访调查中参与者和工作人员的支持)参考文献 .:.:.:.():.():.王烁 董彦会 王政和 等.年中国 岁学生超重与肥胖流行趋势.中华预防医学杂志 ():.:.:.():.():.():.:.():.:.():.():.():.:./:.():.:.():.?.()():.党佳佳等 室外夜间人工光暴露与中国 岁儿童青少年超重肥胖的关联 .:.():.:.:.():./.():.():.:.():.仲晓雅 闫庆武 李桂娥.中国长时间序列夜间灯光数据集()/.全球变化数据仓储电子杂志(中英文).().:/././.():.中华人民共和国国家卫生健康委员会.学龄儿童青少年超重与肥胖筛查:/.北京:中华人民共和国国家卫生健康委员会:.:.():.():.:.():.():./.():.:.():.:.():.:.中华人民共和国教育部.教育部办公厅关于进一步做好普通中小学招生入学工作的通知/.().:/./.刘静 解光穆.基于中小学生视角的学校布局调整的实证分析与建议:以宁夏回族自治区为例.现代中小学教育():.中华人民共和国教育部.教育部介绍基础教育热点难点治理情况/.().:/./.(收稿)(本文编辑:刘淑萍)北京大学学报(医学版)().