儿童睡眠时间与肥胖或超重相关性及影响因素的研究进展

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摘 要 通过对儿童睡眠时间与肥胖或超重的关系及影响因素的研究进行综述，分析儿童睡眠时间与肥胖或超重的相关性及其关联因素。国内外大部分研究证实了儿童睡眠时间的减少与肥胖或超重具有一定相关性，但具体呈现怎样的相关性尚无定论。瘦素、食欲素、胃饥饿素水平和个人行为习惯可在睡眠时间减少与肥胖或超重的相关性中起到一定的关联作用，但目前的研究结果尚不能解释变量之间的因果关系。儿童睡眠时间与肥胖或超重是否存在确切的因果关系、起到关联作用的因素在睡眠时长与肥胖或超重之间具体的关联作用及作用程度仍需更多纵向的描述性及干预性研究来验证。

关键词 肥胖或超重；儿童；睡眠时间；文献综述

中图分类号：R197.1 文献标志码：A 文章编号：1006-1533（2020）20-0022-05

The research progress of the correlation between sleep time and obesity or overweight and influencing factors on children

MING Xing

（Department of Nursing of Faculty of International Medical Technology of Sanda University， Shanghai 201209， China）

ABSTRACT The relationship between childrens sleep time and obesity or overweight and the influencing factors were reviewed to analyze the correlation between childrens sleep time and obesity or overweight and the related factors. Most studies at home and abroad have confirmed that the reduction of sleep time in children has a certain correlation with obesity or overweight， but the specific correlation has not been determined. Leptin， orexins， ghrelin levels and individual behavior play a role in the correlation between reduced sleep time and obesity or overweight， but the current findings do not explain the causal relationship between the variables. Whether there is an exact cause-and-effect relationship between sleep time and obesity or overweight in children， and the specific correlation between the length of sleep and obesity or overweight and the extent of the related factors still need more longitudinal descriptive and interventional studies to verify.

KEY WORDS obesity or overweight； children； sleep time； literature review

充足而良好的睡眠是国际社会公认的一项健康标准，也是儿童健康及健康相关行为的关键因素及儿童体格、认知、行为发育、中枢神经系统成熟的关键基础[1-2]。研究显示，每个人的睡眠模式均建立于童年时期，童年时期睡眠问题的发生和睡眠时间的减少均会导致长期的生理、心理及健康问题[3-4]。据报道，儿童的睡眠问题非常普遍，其发生率在25.0%～40.0%之间，睡眠时间缺乏已成为严重影响儿童健康的主要因素[5-6]。近年来的多项研究均认为儿童睡眠时间与肥胖或超重具有一定相关性，但也有少部分研究结果显示两者之间无相关性。此外，多项研究探讨了体内多种代谢指标及个人行为习惯在睡眠时间与肥胖或超重相关性中的作用[7-16]，但仅明确了瘦素（leptin）、食欲素（orexin）、胃饥饿素（ghrelin）水平和个人行为习惯在儿童睡眠时间与肥胖或超重相关性中起到关联作用[17-18]。本文对儿童睡眠时间与肥胖或超重的关系及影响因素的研究做一综述，以期为儿童肥胖干预提供参考。

1 相关概念界定

1.1 睡眠时间

对于儿童睡眠时间，不同的研究测量睡眠的方法基本一致，但计算方法略有不同。大体可分为两种，第一种为家长报告儿童在过去1个月中平时和周末晚上的就寝时间、早晨醒来时间，然后使用下述公式计算儿童的平均睡眠时间：[（平时睡眠时间×5）+（周末睡眠时间×2）]/7[19-20]。第二种为家长报告儿童在过去1个月中平时和周末晚上的就寝时间、早晨醒来时间及平时和周末的午睡时间，然后使用下述公式计算儿童的平均睡眠时间：[（平时睡眠时间×5）+（周末睡眠时间×2）+（平时午睡时间×5）+（周末午睡时间×2）]/7[18，21]。

1.2 肥胖或超重

目前，大部分的研究在测量肥胖或超重相关指标时选择身体质量指数（body mass index，BMI），该项目是国际上常用的作为衡量全身性肥胖的指标，腰围（waist circumference，WC）和腰臀比（waist to hip ratio，WHR）则是判断中心性肥胖的重要参考指标[22]。近年来的研究发现，单纯以BMI值作为肥胖指标不能准确反映人体的肥胖程度，而腰围身高比（waist to height ratio，WHtR）则校正了身高对腰围的影响，间接校正了年龄影响，能充分反映人体的脂肪分布状况，是很多心血管及代谢性疾病的独立危险因素[23-24]，但目前鲜见儿童睡眠时间与肥胖或超重的研究将WHtR作为肥胖或超重的衡量指标。

2 儿童睡眠时间与肥胖或超重的相关性

2.1 两者呈线性负相关关系

2.1.1 国外研究结果

1997年，日本东京一项针对青少年的研究发现，睡眠时间减少、入睡时间晚和觉醒时间长均与肥胖相关[25]。2002年，美国一项针对11～16岁青少年的研究发现，睡眠时间每减少1 h，发生肥胖的几率就增加80.0%[26]。2002年，Sekine等[27]调查了日本富士山的8 274名儿童，睡眠时间为9～10 h儿童的肥胖概率是睡眠时间≥10 h儿童的1.49倍。2017年，英格兰一项针对1 311名3岁儿童的研究发现，睡眠时间与总体肥胖及腹形肥胖呈独立负相关[28]。2016年，Koren等[29]对来自9个国家的17项观察、队列、横截面和病例对照研究进行系统回顾和荟萃分析后发现，睡眠时间少与儿童肥胖之间存在相关性，睡眠时间少于9 h（10岁或10岁以上）、少于10 h（5至10岁）和不到11 h（5岁以下）的儿童，其超重或肥胖的风险增加了58.0%。2018年，Ingram等[30]针对美国450名2～5岁儿童的研究结果显示，夜晚的睡眠时间与BMI值呈显着负相关关系。2019年，Seo和Shim[31]针对6 048名年龄在10～18岁儿童青少年的研究显示，与推荐睡眠时间组相比，睡眠时间极少组肥胖或超重的优势比值（OR）增加了1.76，睡眠时间较少可能与肥胖、超重及中央型肥胖有关。

2.1.2 国内研究结果

2009年，Jiang等[32]针对上海市1 311名3～4岁儿童的研究显示，与每天睡眠11 h的儿童相比，睡眠时间少于9 h的儿童肥胖风险增加了4.76倍。2012年，李玉兰等[21]对1 145名7～12岁儿童的研究显示，儿童肥胖的发生率随睡眠时间的增加而减少，各时间组之间的差异具有统计学意义。睡眠时间≤8 h的儿童肥胖发生率为10.0%；睡眠时间为8～10 h的儿童肥胖发生率为5.0%；睡眠时间≥10 h的儿童肥胖发生率为2.0%。2014年，针对徐州市某中学初一年级3 322名青少年的研究发现，男生睡眠时间<7 h是肥胖或超重发生的危险因素，而女生睡眠时间与肥胖或超重的关系不显着[33]。2015年，刘宏等[34]针对7 200名云南省汉族学生的研究结果显示，7～18岁儿童青少年超重、肥胖率分别为11.8%和5.7%，睡眠不足的儿童青少年超重风险是睡眠充足者的1.95倍，男生睡眠不足者超重的风险是睡眠充足者的2.43倍，睡眠不足是儿童青少年超重的独立危险因素。2016年，周婷等[35]针对2003年1月—2016年4月公开发表的中国7～18岁儿童青少年肥胖或超重影响因素相关文献的meta分析显示，睡眠时间不足是中国7～18岁儿童青少年肥胖或超重的危险因素。2017年，孙丽姣等[36]对9 853名儿童青少年的研究结果显示，儿童青少年的超重、肥胖率分别为7.4%和2.0%，以睡眠时间≥8.0 h/d为参照组，睡眠时间<6.0 h/d和6.0～6.9 h/d对超重率的影响差异均具有统计学意义，OR值分别为1.67和1.36。

2.2 两者呈U型关系或无相关性

2002年，von Kries[37]等以德国南部6 862名5～6岁儿童为研究对象，发现睡眠时间过多或过少均易引起肥胖，引起肥胖的睡眠时间分别为<10 h（5.4%）或≥11.5 h（2.1%）。2015年，中国学者对66 817名中国青少年的研究显示，中国青少年的睡眠时间与肥胖或超重之间存在非线性U形关系，最佳睡眠时间7.0～8.0 h可能能够预防肥胖或超重[38]。2018年，Hayes等[39]针对186名12～17岁儿童青少年的研究结果显示，睡眠时间与体重增加、体重增加的相关行为等均无相关性。但该研究认为，周末较晚睡觉是超重的影响因素，且平时和周末较晚睡觉与不良的饮食习惯相关。

由上可知，大多数研究已经证实儿童睡眠时间是肥胖或超重的危险因素，且两者之间存在相关性，但对具体存在怎样的相关性结论尚不一致，未来需要更多的研究来验证。

3 儿童睡眠时间与肥胖或超重关系的关联因素

在明确了儿童睡眠时间与肥胖或超重存在相关性之后，诸多学者开始研究在两者相关性中起关联作用的因素。目前，在睡眠时间与肥胖或超重关系中起到关联作用的因素是leptin、orexin、ghrelin水平和个人行为习惯，激素皮质醇和白细胞介素-6的作用尚处于理论探讨阶段，有待进一步验证。

3.1 leptin、orexin和ghrelin

Leptin和ghrelin是循环血中作用相对的两个调节食欲和身体能量的外周激素，leptin抑制食欲并促进能量消耗，而ghrelin刺激食欲并减少脂肪利用。orexin属于中枢激素，可刺激食欲、提升进食量。

2013年，Fu等[40]收集了114名肥胖儿童及49名健康儿童的空腹血清样本，检测leptin、生长激素（growth hormone，GH）和orexin水平。研究结果发现，肥胖儿童睡眠时间一般少于9 h，较健康对照组减少了1 h（P<0.05），剥夺儿童睡眠1 h后，leptin、GH和orexin水平分别升高了7.89 ng/ml、21.72 ng/ml和2.41 ng/ml（P<0.01）。研究结论认为，当儿童睡眠不足时，相关激素水平升高，从而增加了肥胖的风险。2014年，Boeke等[17]对3岁、7岁儿童和16～19岁青少年的研究发现，在控制个人一般资料及肥胖指标后，慢性睡眠剥夺引起的leptin水平下降在7岁女童和男性青少年中较为明显，青少年中睡眠时间每下降1 h与0.06个单位的leptin下降有关且leptin下降与体重增加相关。2014年，周芳[18]对391名5～15岁肥胖患儿及338名体质指数正常儿童的研究结果显示，睡眠不足组儿童的BMI值、leptin、ghrelin、orexin水平均高于睡眠充足组；与睡眠时间≥10 h的肥胖儿童相比，睡眠时间<8 h的肥胖儿童的BMI值、ghrelin、orexin水平分别增加了19.0%、58.7%和34.6%。

3.2 个人行为习惯

2014年，Magee等[41]对澳洲2 984名4～5岁儿童的4年随访结果显示，儿童8～9岁时较高的BMI值与其4～5岁时较少的睡眠时间相关，而6～7岁时视屏时间较长是睡眠时间与肥胖关系的重要关联因素。2017年，Ren等[42]针对5 032名小学1～6年级儿童的横断面调查显示，儿童的BMI值与花费在家庭作业的时间和视屏时间呈正相关，与睡眠时间和周末户外活动时间呈负相关。2019年，Widome等[43]针对2 134名高中学生的研究结果显示，睡眠时间减少与各种与体重相关的不良行为有关，如含糖饮料的摄入量增加、蔬菜摄入量及早餐摄入量的减少等（P<0.001）。2018年，林力孜等[44]针对北京某城区1 889名3～5年级小学生的研究结果显示，每天睡眠时间≥9 h与<9 h、视屏时间<2 h与≥2 h的学生肥胖率分别为19.5%和25.9%、18.1%和29.3%，其差异均有统计学意义（P<0.01），相较于睡眠时间<9 h和视屏时间≥2 h的学生，睡眠时间≥9 h和视屏时间<2 h的学生肥胖率更低。

4 结论

由上可知，目前国内外大部分研究证实了儿童睡眠时间减少与肥胖或超重的发生具有一定相关性，但具体呈现怎样的相关性尚无定论。Leptin、orexin、ghrelin水平、个人行为习惯可在睡眠时间减少与肥胖或超重的相关性中起到一定的关联作用。以上研究结果大多基于横断面调查，尚不能解释变量之间的因果关系。因此，儿童睡眠时间与肥胖或超重是否存在确切的因果关系、起到关联作用的因素在睡眠时长与肥胖或超重之间具体的关联作用及作用程度仍需更多纵向的描述性及干预性研究来验证。

参考文献

[1] Chen MY， Wang EK， Jeng YJ. Adequate sleep among adolescents is positively associated with health status and health-related behaviors[J]. BMC Public Health， 2006， （6）： 59.

[2] Murakami K， Keene AC. Development： better sleep on it， children[J]. Curr Biol， 2014， 24（12）： R569-R571.

[3] Jenni OG， Molinari L， Caflisch JA， et al. Sleep duration from ages 1 to 10 years： variability and stability in comparison with growth[J]. Pediatrics， 2007， 120（4）： e769-776.

[4] Cunnane SC. Childhood origins of lifestyle-related risk factors for coronary heart disease in adulthood[J]. Nutr Health， 1993， 9（2）： 107-115.

[5] Mindell JA， Meltzer LJ. Behavioural sleep disorders in children and adolescents[J]. Ann Acad Med Singapore， 2008， 37（8）： 722-728.

[6] 梁朝晖， 杨仕云， 李静. 青少年睡眠不足与睡眠健康问题探析[J]. 国际医药卫生导报， 2006， 12（1）： 91-94.

[7] Kordas K， Siegel EH， Olney DK， et al. The effects of iron and/or zinc supplementation on maternal reports of sleep in infants from Nepal and Zanzibar[J]. J Dev Behav Pediatr， 2009， 30（2）： 131-139.

[8] Kordas K， Siegel EH， Olney DK， et al. Maternal reports of sleep in 6-18 month-old infants from Nepal and Zanzibar： association with iron deficiency anemia and stunting[J]. Early Hum Dev， 2008， 84（6）： 389-398.

[9] Fu J， Wang Y， Li G， et al. Childhood sleep duration modifies the polygenic risk for obesity in youth through leptin pathway： the Beijing child and adolescent metabolic syndrome cohort study[J]. Int J Obes（Lond）， 2019， 43（8）： 1556-1567.

[10] Peirano P， Algarin C， Chamorro R， et al. Iron deficiency anemia in infancy exerts long-term effects on the tibialis anterior motor activity during sleep in childhood[J]. Sleep Med， 2012， 13（8）： 1006-1012.

[11] Angulo-Barroso RM， Peirano P， Algarin C， et al. Motor activity and intra-individual variability according to sleepwake states in preschool-aged children with iron-deficiency anemia in infancy[J]. Early Hum Dev， 2013， 89（12）： 1025-1031.

[12] Song CH， Kim YH， Jung KI， et al. Associations of zinc and copper levels in serum and hair with sleep duration in adult women[J]. Biol Trace Elem Res， 2012， 149（1）： 16-21.

[13] Luojus MK， Lehto SM， Tolmunen T， et al. Serum copper， zinc and high-sensitivity C-reactive protein in short and long sleep duration in ageing men[J]. J Trace Elem Med Biol， 2015，（32）： 177-182.

[14] Van Lenten SA， Doane LD. Examining multiple sleep behaviors and diurnal salivary cortisol and alphaamylase： within-and between-person associations[J]. Psychoneuroendocrinology， 2016， （68）： 100-110.

[15] Saridjan NS， Kocevska D， Luijk MPCM， et al. The prospective association of the diurnal cortisol rhythm with sleep duration and perceived sleeping problems in preschoolers： the generation R study[J]. Psychosom Med， 2017， 79（5）： 557-564.

[16] Nielsen MS， Quist JS， Chaput JP， et al. Physical activity， sedentary time， and sleep and the association with inflammatory markers and adiponectin in 8-to 11-year-old Danish children[J]. J Phys Act Health， 2016， 13（6）： 733-739.

[17] Boeke CE， Storfer-Isser A， Redline S， et al. Childhood sleep duration and quality in relation to leptin concentration in two cohort studies[J]. Sleep， 2014， 37（3）： 613-620.

[18] 周芳. 睡眠时间与儿童期肥胖和相关激素的关系[D]. 杭州： 浙江大学， 2008.

[19] 姜艳蕊， 陈文娟， 孙莞绮， 等. 青春前期儿童睡眠时间与体脂指标的相关性研究[J]. 中国儿童保健杂志， 2012， 20（9）： 787-789； 793.

[20] Kobel S， Wartha O， Dreyhaupt J， et al. Cross-sectional associations of objectively assessed sleep duration with physical activity， BMI and television viewing in German primary school children[J]. BMC Pediatr， 2019， 19（1）： 54.

[21] 李玉兰， 邹敏书， 卢宏柱， 等. 儿童睡眠时间与肥胖的关系[J]. 临床儿科杂志， 2012， 30（1）： 80-83.

[22] 宇克莉， 郑连斌， 赵大鹏， 等. 用腹围、腹臀比评价超重、肥胖标准[J]. 解剖学杂志， 2016， 39（6）： 730-733.

[23] 齐秀玉， 陶芳标， 万宇辉， 等. 青少年腰高比与代谢综合征的相关性研究[J]. 中国学校卫生， 2009， 30（4）： 298-300； 303.

[24] 常利涛， 刘宏， 黄达峰， 等. 云南中小学生睡眠时间与中心性肥胖的关系[J]. 中国学校卫生， 2018， 39（5）： 735-737.

[25] Sugimori H， Yoshida K， Miyakawa M， et al. Influence of behavioral and environmental factors on the development of obesity in three-year-old children -a case-control study based on Toyama Study[J]. Environ Health Prev Med， 1997， 2（2）： 74-78.

[26] Gupta NK， Mueller WH， Chan W， et al. Is obesity associated with poor sleep quality in adolescents[J]. Am J hum Biol， 2002， 14（6）： 762-768.

[27] Sekine M， Yamagami T， Handa K， et al. A dose-response relationship between short sleeping hours and childhood obesity： results of the Toyama Birth Cohort Study[J]. Child Care Health Dev， 2002， 28（2）： 163-170.

[28] Collings PJ， Ball HL， Santorelli G， et al. Sleep duration and adiposity in early childhood： evidence for bidirectional associations from the born in Bradford Study[J]. Sleep， 2017， 40（2）： zsw054.

[29] Koren D， Dumin M， Gozal D. Role of sleep quality in the metabolic syndrome[J]. Diabetes Metab Syndr Obes， 2016，（9）： 281-310.

[30] Ingram DG， Irish LA， Tomayko EJ， et al. Overnight sleep duration and obesity in 2-5 year-old American Indian children[J]. Pediatr Obes， 2018， 13（7）： 406-412.

[31] Seo SH， Shim YS. Association of sleep duration with obesity and cardiometabolic risk factors in children and adolescents： a population-based study[J]. Sci Rep， 2019， 9（1）： 9463.

[32] Jiang F， Zhu S， Yan C， et al. Sleep and Obesity in preschool children[J]. J Pediatr， 2009， 154（6）： 814-818.

[33] 陆青云， 侯方丽， 孙莹， 等. 江苏省徐州市11～13岁青少年睡眠时间、饮食模式与超重/肥胖的相关关系研究[J].中华流行病学杂志， 2014， 35（4）： 381-385.

[34] 刘宏， 常利涛， 吕慧， 等. 云南儿童青少年睡眠时间与超重肥胖的关系[J]. 中国学校卫生， 2015， 36（10）： 1534-1536； 1539.

[35] 周婷， 王婉宜， 孙晓蒙， 等. 中国7～18岁儿童青少年超重肥胖危险因素meta分析[J]. 中国公共卫生， 2016， 32（10）： 1444-1448.

[36] 孙丽姣， 刘尚红， 李静， 等. 宁夏儿童青少年睡眠时间分布特征及其与超重肥胖的关系[J]. 中国学校卫生， 2017， 38（10）： 1543-1545.

[37] von Kries R， Toschke AM， Wurmser H， et al. Reduced risk for overweight and obesity in 5- and 6-y-old children by duration of sleep--a cross-sectional study[J]. Int J Obes Relat Metab Disord， 2002， 26（5）： 710-716.

[38] Wu J， Wu H， Wang J， et al. Associations between sleep duration and overweight/obesity： results from 66 817 chinese ddolescents[J]. Sci Rep， 2015， （5）： 16686.

[39] Hayes JF， Balantekin KN， Altman M， et al. Sleep Patterns and Quality Are Associated with Severity of Obesity and WeightRelated Behaviors in Adolescents with Overweight and Obesity[J]. Child Obes， 2018， 14（1）： 11-17.

[40] Fu JF， Zhou F， Xu XQ， et al. Short sleep duration as a risk factor for obesity in childhood is associated with increased Leptin， ghrelin， and orexin levels[J]. Hong Kong J Paediatr， 2013， 18（3）： 152-158.

[41] Magee C， Caputi P， Iverson D. Lack of sleep could increase obesity in children and too much television could be partly to blame[J]. Acta Paediatr， 2014， 103（1）： e27-e31.

[42] Ren H， Zhou Z， Liu WK， et al. Excessive homework， inadequate sleep， physical inactivity and screening viewing time are major contributors to high pediatric obesity[J]. Acta Paediatr， 2017， 106（1）： 120-127.

[43] Widome R， Lenk KM， Laska MN， et al. Sleep duration and weight-related behaviors among adolescents[J]. Child Obes， 2019， 15（7）： 434-442.

[44] 林力孜， 高爱钰， 王迪， 等. 小学生睡眠时间和视屏时间与儿童肥胖的关联研究[J]. 中国儿童保健杂志， 2018， 26（9）： 948-951.