Health Data Science | 基于24小时加速度计表型的昼夜活动节律与抑郁及焦虑障碍关联研究
时间: 2026-04-23 发布者: stem 文章来源: Healthy Data Science零距离 审核人: 浏览次数: 14
图片

图片




独立于运动总量,夜间活跃的“猫头鹰型”活动模式与抑郁、焦虑风险升高及前额叶-皮层下脑结构体积较小相关。


传统的“晨昏型”研究多依赖主观问卷,存在显著的回顾性偏倚。本研究利用UK Biobank 94,344名受试者的客观加速度计数据,通过K-means聚类识别出四类24小时活动时机表型。中位6.8年的随访证实,夜间活跃型显著增加了抑郁和焦虑的发病风险(HR约1.30),而清晨活跃型则是抑郁的保护因子。结合1.7万人的MRI数据,研究揭示了夜间活跃与额极、海马等关键脑区体积缩小的关联,为“时间生物学干预”提示了潜在的干预方向。

How to cite:Yanbo Wang, Lihui Zhou, Mengjing Zhu, Hongxi Yang, Dun Li, Jing Lin, Yanchun Chen, Qi Lu, Li Sun, Xinyu Zhang, et al. Rest–Activity Timing Phenotypes and Mental Health: A Longitudinal Analysis of 24-Hour Accelerometry in Population-Based Cohorts. Health Data Sci. 2026;6:0306.DOI:10.34133/hds.0306

Link:https://doi.org/10.34133/hds.0306                  


研究背景


在精神健康领域,体力活动(PA)的获益已成共识。然而,目前的临床建议往往只强调“动多少(总量)”和“怎么动(强度)”,却忽视了“何时动(时机)”这一关键变量。

  • 核心矛盾既往研究多依赖自评量表定义“晨昏型”,不仅难以还原真实的24小时活动节律,且容易受受试者主观认知偏差的影响。

  • 技术局限尽管已知昼夜节律紊乱会干扰HPA轴和单胺类神经递质(如血清素、多巴胺)的调节,但缺乏大规模、客观的行为表型数据来验证其与精神障碍发病风险的纵向关联。

  • 研究动机本研究旨在通过客观的加速度计数据捕捉自由生活状态下的“静息-活动时机表型”,并结合长程随访数据和多模态脑影像,构建从“节律行为”到“大脑结构”再到“心理疾病”的逻辑链条。


研究方法


数据画像:研究纳入UK Biobank中94,344名基线无抑郁和焦虑的受试者(平均年龄62.32岁),佩戴Axivity AX3腕式加速度计连续记录7天数据。

架构深度(表型定义):研究人员将24小时的逐小时平均加速度作为特征向量,采用 k-means识别出四种表型 :

  1. 清晨活跃型 (18.9%):06:00-07:59活跃水平最高。

  2. 白天活跃型 (40.1%)08:00-19:59活跃,作为研究的基准参照组

  3. 傍晚活跃型 (30.9%)20:00-00:59活跃。

  4. 夜间活跃型 (10.1%)01:00-05:59活跃显著高于其他组。

评价体系:采用Cox比例风险模型,校正了包括中高强度体力活动(MVPA)总量、睡眠质量评分、BMI、社会经济地位等在内的11项协变量。

图片


主要发现


在平均6.8年的随访中,共记录到2,361例新发抑郁和2,278例新发焦虑病例。

  1. 显著的发病风险关联:

  • 夜间活跃型罹患抑郁症的风险比(HR)为1.30(95% CI: 1.15-1.48),焦虑风险比(HR)为1.27(95% CI: 1.11-1.45)。这意味着夜间活跃者患病风险增加了约30%。

  • 清晨活跃型:显示出显著的“抑郁抗性”,发病风险降低了19%(HR: 0.81; 95% CI: 0.71-0.92)。

图片
  1. 逐小时风险的“黄金窗口”与“危险区间”:

  • 分析显示,凌晨00:00-04:59期间的高水平体力活动是抑郁和焦虑的独立危险因素。

  • 与之相反,早晨06:00-08:59期间保持高活跃度则表现出最强的保护效应。

图片
  1. 神经影像学提示生物学基础相关线索:基于17,571名受试者的MRI数据显示,夜间活跃模式与以下脑结构改变显著相关 :

  • 全脑萎缩:总灰质和白质体积显著更小。

  • 前额叶受损:额极 (Frontal pole) 灰质体积减少,该区域与高级认知控制和决策直接相关。

  • 边缘系统萎缩:海马体 (Hippocampus) 和 丘脑 (Thalamus)体积缩小,这是情绪调节的核心中枢。


总结与局限


核心价值:本研究提示,客观测量的活动时机表型可能是与精神健康相关的独立行为标记。它提示通过穿戴设备进行表型识别,可能为精神疾病的早期预警提供客观的“生物行为标记物”。

局限性:病例识别主要依赖ICD-10编码,可能低估了未寻求治疗的轻症患者比例,因此所得出的HR值倾向于保守;UK Biobank存在“健康志愿者”偏倚,结论外推至更年轻或更多样化的人群时需谨慎。

未来方向:本研究虽确立了关联,但能否通过调整活动时机来降低精神障碍风险,仍需随机对照试验(RCT)的最终裁决。




往期推荐






01

学术沙龙预告|面向专病诊疗的多模态医学智能体及应用

02

全国肿瘤防治宣传周|从医疗资源到抗癌新药:两项研究揭示癌症防治的关键数据

03

Health Data Science | 糖代谢与血管健康:基于DXA测定内脏脂肪质量指数(vFMI)的风险关联研究

04

Health Data Science | 中国ADRD患病率与经济负担:基于CHARLS数据的2025-2060年多维预测研究


版权信息

本文由《健康数据科学(英文)》编辑部负责翻译、编写或约稿。中文内容仅供参考,所有内容请以英文原版为准。文中除标明来源的图片,其余均来自网络公开渠道,不能识别其来源,如有版权争议,请联系公号方。欢迎转发至朋友圈,如需转载,请联系hds@hsc.pku.edu.cn。未经授权的翻译是侵权行为,版权方保留追究法律责任的权利。







期刊简介



Health Data Science(中文刊名《健康数据科学(英文)》)是由北京大学主办、北京大学健康医疗大数据国家研究院承办、北京大学信息技术高等研究院 (浙江)协办的全新英文科技期刊(CN10-1749/R),作为Science 合作期刊以开放获取的出版形式全球范围内发行。中国工程院院士、北京大学健康医疗大数据国家研究院院长詹启敏院士担任主编。期刊分别入选中国科技期刊卓越行动计划高起点新刊项目和中国科技期刊卓越行动计划二期英文梯队期刊项目,现已被ESCI、PubMed、Scopus、CNKI、Google Scholar、CSCD、开放获取期刊目录(Directory of Open Access Journals,简称DOAJ)、Inspec和CABI Global Health收录,入选中国科技核心期刊目录,并被正式接受为国际出版伦理委员会会员(COPE member)。