第三节
睡眠与儿童肥胖、糖尿病

随着我国经济、社会的发展及环境、人们生活方式的改变，肥胖、糖尿病等代谢性疾病发病率逐渐攀升，发病年龄呈年轻化趋势。与此同时，由于学习、升学压力的增加，儿童睡眠不足、睡眠质量低、失眠等睡眠问题日益凸显。大型人群调查研究显示，我国8 省份6～12 岁儿童上学日平均每天的睡眠时长为9.11h。睡眠严重不足、睡眠不足和睡眠适中的比例分别为32.82%、39.70%和27.48%，随着年龄的增长，儿童睡眠时长缩短，睡眠严重不足的比例增加。越来越多的研究证实，睡眠时长、质量及其他睡眠障碍均能影响糖、脂代谢紊乱的发生及发展。本节将主要介绍睡眠与儿童肥胖、糖尿病的关系。

一、睡眠与儿童肥胖

（一）临床诊断与定义

肥胖（obesity）是指在遗传、环境因素交互作用下，因能量摄入过量，导致体内脂肪积聚过多，从而危害健康的慢性代谢性疾病。1997 年，世界卫生组织（WHO）将肥胖定义为一种因脂肪堆积而造成的身体不适的疾病。按照病因儿童肥胖可分为原发性肥胖和继发性肥胖。原发性肥胖又称单纯性肥胖，其发生与遗传、饮食、身体活动、睡眠、生活方式等有关，儿童肥胖大多属于此类；继发性肥胖是由于其他原发性疾病引起的，儿童肥胖少数属于此类。肥胖如按照全身脂肪组织分布部位可分为腹型肥胖（abdominal obesity）和周围型肥胖（peripheral obesity）。

儿童肥胖的诊断或筛查方法有目测法、身高标准体重法、体质量指数法和腹部脂肪测量法。国际上主要使用美国疾病预防控制中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）、国家卫生统计中心（National Center for Health Statistics，NCHS）和国际肥胖工作组（International Obesity Task Force，IOTF）依据体重指数（body mass index，BMI）确定的筛查标准来诊断或筛查儿童超重及肥胖。我国有“儿童青少年超重肥胖筛查BMI分类标准和肥胖类型分类标准”。针对7～18 岁儿童少年制定了分性别、年龄超重肥胖BMI筛查界值，2010 年中国肥胖问题工作组建立了腰围界值标准，用于区分腹型肥胖和周围型肥胖（表2-1）。实际应用中，应先按BMI标准筛查肥胖儿童，再区分腹型肥胖和周围型肥胖。

（二）流行病学

1．儿童肥胖流行病学

全球儿童青少年超重和肥胖患病率逐年上升。据世界卫生组织（WHO）报道，5～19 岁儿童青少年超重或肥胖患病率由1975年的仅4%上升到2016 年的18%，2016 年5～19 岁儿童青少年超重肥胖人数超过3.4 亿。美国2016—2017 年全国儿童健康调查数据显示，在约3 060 万儿童中，有950 万儿童超重或肥胖。有研究报道，2013 年发达国家2～19 岁男生、女生的超重肥胖率分别为23.8%、22.6%，发展中国家2～19 岁男生、女生的超重肥胖率分别为12.9%、13.4%。2014 年我国男生超重肥胖率为24.2%，接近发达国家；女生超重肥胖率为14.6%已超过发展中国家平均水平，略低于发达国家水平。

国家卫生健康委发布的《中国居民营养与慢性病状况报告（2020 年）》数据显示，我国6～17 岁、6 岁以下儿童青少年超重肥胖率分别为19%、10.4%；7 岁以上学龄儿童超重率和肥胖率分别由1985 年的2.1%和0.5%增至2014 年的12.2%和7.3%，若不采取有效干预措施，到2030 年，0～7 岁儿童肥胖检出率将达到6%，肥胖儿童数将增至664 万人，7 岁及以上学龄儿童超重及肥胖检出率将达到28%，超重肥胖的儿童数将增至4 948 万人，超重肥胖增长幅度都高于发达国家。

2．儿童睡眠与肥胖关系流行病学

儿童睡眠问题中的睡眠时长与肥胖关系研究是目前证据最多的研究方向之一。队列研究发现，3 月龄时的总睡眠时长较短以及8 月龄时夜间睡眠时长短与24 月龄时体重超标风险增加有关。许多横断面和前瞻性队列研究的meta分析发现，睡眠时长过短是儿童青少年肥胖发生风险增加的独立危险因素，睡眠时长与儿童BMI呈显著负线性相关关系，且这种关联还存在性别差异，男生尤为明显。部分研究发现，睡眠时长也并非越长越好，青少年的睡眠时长和肥胖之间存在U型关系，即睡眠时长过长同样也能增加超重肥胖的风险，这与成人流行病学研究中的类似发现相一致。然而在儿童年龄段人群的研究中，并没有发现这种U型关系。此外，有研究发现，不同的睡眠时型对儿童超重肥胖的影响不同。相对于晚睡晚起型（猫头鹰型）和普通型，早睡早起型（百灵鸟型）儿童的超重肥胖风险较低。研究还发现，社会时差较大同样与儿童超重肥胖风险增加有关。

许多研究发现睡眠质量也同样是儿童超重肥胖的潜在影响因素。Fatima等人对26 553 名受试者进行的meta分析发现，相对于正常人群，睡眠时长短和睡眠质量差的人群超重肥胖的风险比值比（odds ratio，OR）为1.27（95% CI ：1.05～1.53）。亚组分析发现，睡眠质量差的人群的OR增长到1.46（95% CI ：1.24～1.72）。结果表明，睡眠质量是超重肥胖的独立影响因素。随着儿童超重肥胖患病率的上升，肥胖相关性疾病的患病率也随之增高。其中，儿童阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）被认为是一种具有潜在严重临床意义的疾病。尽管许多证据表明肥胖是儿童或成人OSA的主要危险因素，但也有研究发现可能两者之间是一种相反的因果关系，即OSA可能导致超重肥胖。多数流行病学研究是通过询问主观问卷调查来测量睡眠的，目前也有少量研究开始应用客观睡眠监测仪器（如可穿戴设备）等来测量睡眠，或许可以减少研究中的信息偏倚，同时有关的前瞻性研究（如队列研究、干预试验等）也逐渐增多，有助于进一步证实睡眠对儿童超重肥胖影响的因果关系。

（三）关系机制

目前关于睡眠对肥胖影响的机制尚不十分明确，能量摄入与能量消耗之间的不平衡是导致体重增加的重要原因之一。能量摄入可通过内稳态调节（食欲/饥饿感），也可以通过愉悦性的饮食行为调节。睡眠不足或睡眠质量低下可能通过调控能量平衡来影响肥胖的发生。对食欲的稳态调控是通过许多神经内分泌激素之间复杂的相互作用来协调的。与睡眠-肥胖关系密切的关键激素包括瘦素、胃饥饿素、胰岛素和皮质醇。如睡眠不足或睡眠质量低下会导致体内调节食欲的神经肽水平发生改变，主要表现为胃饥饿素分泌的增加及瘦素分泌的减少。瘦素和胃饥饿素作为调节机体食欲、能量消耗的两大激素，两者水平的失衡会导致饥饿感和食欲的增加，使得个体食物摄入量增加从而导致超重肥胖。研究发现睡眠不足或睡眠质量低下者瘦素水平下降，胃饥饿素水平升高，体重增长。另外，胰岛素在调节血糖水平中有着重要作用，而皮质醇是身体应激反应的一部分，会引起兴奋、血糖升高和免疫系统抑制。动物实验研究发现，慢性定时睡眠限制可以减弱瘦素受体介导的信号通路，减少下丘脑昼夜节律基因的表达，导致青春期和青年期实验大鼠的食物摄入量增加，从而导致超重肥胖。另外，睡眠不足或睡眠质量差等睡眠问题会引起儿童白天疲劳感，体力活动减少，从而导致能量摄入和消耗失衡，增加肥胖发生的风险。

二、睡眠与儿童糖尿病

（一）临床诊断与定义

儿童糖尿病的诊断标准与成人标准一致（表2-2）。此外，血糖5.6～6.9mmol/L为空腹血糖受损，口服糖耐量试验2h血糖7.8～11.0mmol/L为糖耐量受损。值得注意的是血糖水平不能区分1 型还是2 型糖尿病。即使是被视为1 型糖尿病典型特征的糖尿病酮症酸中毒在2 型糖尿病也会出现。在患者起病初期进行分类有时的确很困难。目前诊断1 型糖尿病主要根据临床特征。儿童糖尿病大多数为1 型糖尿病，但近年来儿童2 型糖尿病患病率正迅速增长。2 型糖尿病的患儿一般有家族史、体形肥胖、起病隐匿、症状不明显、多无须使用胰岛素治疗，或同时伴有黑棘皮病、高血压、血脂异常、脂肪肝等。2 型糖尿病的发病机制与胰岛素抵抗及β细胞功能减退速度有关，与成人不同的是，儿童胰岛素β细胞功能减退速度更快，更易出现并发症。

（二）流行病学

1．儿童糖尿病流行病学

近年来，儿童糖尿病（diabetes mellitus，DM）的发病率也呈现逐年上升趋势，过去一直认为，儿童DM以1 型糖尿病（type 1 diabetes mellitus，T1DM）为主，但随着生活方式的改变，儿童青少年患2 型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）的比例也在不断增高。有研究报道2001 年美国儿童青少年1 型糖尿病的患病率为1.48‰，2009 年上升至1.93‰；2001 年儿童青少年2 型糖尿病的患病率为0.34‰，2009 年上升至0.46‰。无论儿童青少年T1DM还是T2DM在美国均呈快速增长趋势。目前有关我国儿童DM患病情况尚缺乏大规模人群流行病学研究，就现有的证据来看，我国目前儿童DM仍然以T1DM为主，约占90%。我国儿童青少年1 型糖尿病的发病率约为0.6/10 万，属于低发病区，但由于我国人口基数大，故1 型糖尿病患者的绝对数可能超过100 万。儿童T2DM所占比例有逐年增高趋势。一项来自北京的调查表明，在1993 年诊断为T2DM的儿童从占儿童DM的3.5%上升到2002 年的39%。2019 年发表的一项meta分析显示，我国儿童青少年DM合并患病率为0.8‰。我国儿童DM的流行水平有逐渐上升的趋势。

2．儿童睡眠与糖尿病关系流行病学

总体上来说，目前关于睡眠与儿童糖尿病关系的人群研究比成人要少得多。已有一些研究发现睡眠时长过短和儿童胰岛素抵抗、2 型糖尿病的发生有关，也有研究发现，睡眠时长与儿童胰岛素抵抗发生的风险呈U型关系。另外，研究还发现，儿童不同的睡眠时型对血糖产生不同的影响，相对于晚睡型，早睡型的儿童患2 型糖尿病风险较低。meta分析研究发现，睡眠时长和2 型糖尿病的发病风险存在U型关系，每天睡眠7～8h者2 型糖尿病的发病风险最低，睡眠不足（≤5～6h/晚）和睡眠时长较长（＞8～9h/晚）的人群2 型糖尿病的发病风险均显著增加。另外一项meta分析发现，2 型糖尿病患者睡眠不足和睡眠过多均与高HbA1c及空腹血糖水平有关。一项针对青年男性的研究发现，相对于睡眠充足者，睡眠剥夺者出现葡萄糖耐量显著受损，胰岛素对葡萄糖的急性反应和葡萄糖有效利用性显著下降。除睡眠时长外，阻塞性睡眠呼吸暂停（OSA）也被发现与糖代谢紊乱的发生有关，睡眠呼吸暂停严重程度与胰岛素抵抗程度相关。有研究发现在儿童OSA与糖耐量异常、血清胰岛素水平异常、糖尿病的发生有关。

（三）关系机制

睡眠不足或睡眠质量低下等睡眠障碍导致糖代谢异常甚至糖尿病的机制尚未完全清楚，已知的机制包括：① 睡眠缺乏导致的应激反应，下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）活性增加，交感神经过度兴奋，糖皮质激素水平升高、生长激素释放减少，血糖调节紊乱，从而导致胰岛素抵抗，血糖水平升高或糖尿病；② 一些细胞因子分泌异常，如C反应蛋白、肿瘤坏死因子、白介素6等水平升高，促进机体游离脂肪酸释放，脂联素合成减少，影响胰岛素信号传导通路，产生胰岛素抵抗；胰岛素样生长因子-1 和胰岛素样生长因子结合蛋白-3 水平降低致使胰岛素敏感性及糖耐量降低，血糖水平升高或糖尿病；③ OSA引发间歇缺氧及高碳酸血症，增加交感神经兴奋性，引起炎性因子释放，抑制葡萄糖吸收和利用，增加抗胰岛素调节激素（如生长激素）和游离脂肪酸的释放，还通过增加低氧诱导因子-1-α（HIF-1α）来调控瘦素基因的表达，导致胰岛素抵抗；④ 睡眠障碍等昼夜节律紊乱增加β细胞凋亡，褪黑素水平下降，抗氧化应激能力减弱，胰岛素敏感性降低、糖耐量降低，最终可能导致血糖水平升高或糖尿病进程加速。

三、小结

睡眠是一个非常复杂的生理过程，与人体糖、脂代谢关系密切。儿童青少年是成长发育的关键时期，儿童期睡眠不足等睡眠障碍可以通过改变能量代谢有关激素水平、慢性炎症状态、氧化应激等机制综合作用，致使胰岛素敏感性及糖耐量降低，最终导致超重肥胖、糖尿病的发生，其关系机制可为儿童肥胖、糖尿病等代谢性疾病防治提供思路。

（龚清海　励丽　董彦会） wlZSQwZmB1NOYT1iO2vQ+0+yfe32pIKXlYp0TW+ck6OV3rPuGJwACOL6cnSZJ6Ft