3月8日，北京大學(xué)第一醫(yī)院呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科王廣發(fā)教授、馬靖主任醫(yī)師團(tuán)隊在《BMC Medicine》上發(fā)表文章《The long-term and short-term effects of ambient air pollutants on sleep characteristics in the Chinese population: big data analysis from real-world by sleep records of consumer wearable devices》（Q1區(qū)，IF 11.806）。論文基于可穿戴設(shè)備睡眠記錄的大數(shù)據(jù)分析，揭示了長期和短期空氣污染對中國人群睡眠的不利影響。

該研究共收集了經(jīng)可穿戴設(shè)備記錄的超過120萬晚的睡眠數(shù)據(jù)，探索中國人群暴露于環(huán)境空氣污染物與睡眠的關(guān)系，主要關(guān)注6種常見空氣污染物：顆粒物（PM2.5，PM10）、二氧化氮（NO2）、二氧化硫（SO2）、一氧化碳（CO）和臭氧（O3）。研究發(fā)現(xiàn)長期（1年）和短期（1周）的空氣污染暴露都會影響睡眠，兩者影響類似，長期暴露較短期暴露的影響更顯著，其中二氧化氮和一氧化碳對于睡眠的影響尤為強烈。隨著環(huán)境空氣污染的加劇，人們的總睡眠時間往往延長，但深度睡眠時間明顯減少，因此睡眠質(zhì)量仍然不佳。此外，環(huán)境空氣污染對女性、年輕人群（<45歲）、較長睡眠時間者（≥7小時）和寒冷季節(jié)的睡眠影響更為明顯。

研究在揭示空氣污染對睡眠不利影響的同時，為探索空氣污染所致健康問題的機制研究提供線索，為數(shù)字醫(yī)療和健康大數(shù)據(jù)領(lǐng)域的應(yīng)用拓寬前景。

睡眠是影響人體健康的重要因素之一，高質(zhì)量的睡眠對維持人體健康和生活質(zhì)量至關(guān)重要。睡眠障礙與許多疾病密切相關(guān)，如心血管疾病、糖尿病、精神障礙和癌癥等。

空氣污染是備受關(guān)注的全球公共衛(wèi)生問題，尤其是室外空氣污染，全球約91%的人口生活在世界衛(wèi)生組織（WHO）環(huán)境空氣質(zhì)量指南未達(dá)標(biāo)的地區(qū)。既往研究報道了空氣污染與睡眠的關(guān)系，但其結(jié)果并不一致，差異可能來自于不同人群、研究設(shè)計、污染物類型以及睡眠評估方法，大部分研究僅使用問卷調(diào)查進(jìn)行評估。新型可穿戴設(shè)備具備了記錄包括睡眠在內(nèi)的多種人體健康數(shù)據(jù)的功能，從而為全面睡眠評估提供了一種可靠且便捷的方法。

圖1：兩種分層分析方法。為減少對結(jié)果和暴露的重復(fù)測量同時考慮個體差異，本研究采取抽樣和平均值計算兩種分層分析方法以驗證整體結(jié)果的穩(wěn)定性。

圖3：長期空氣污染暴露與睡眠參數(shù)的混合效應(yīng)分析。顯示隨空氣污染物濃度增加，總睡眠時間和淺睡眠時間延長、但深睡眠時間縮短。

圖4：短期空氣污染暴露與睡眠參數(shù)的混合效應(yīng)分析。顯示1周的短期暴露效應(yīng)與長期暴露類似。

本研究基于超過120萬條睡眠記錄的大數(shù)據(jù)分析，揭示了環(huán)境空氣污染對人體睡眠的不利影響，發(fā)現(xiàn)了易受空氣污染影響的高危人群。

該研究的創(chuàng)新點在于：

一  、研究是首個基于可穿戴設(shè)備睡眠監(jiān)測的大數(shù)據(jù)分析，全面揭示了環(huán)境空氣污染對睡眠的不利影響。

二  、研究分析了長期和短期空氣污染暴露對睡眠的影響，為從機制角度破解空氣污染與人體健康的關(guān)系提供線索。

三  、發(fā)現(xiàn)易受空氣污染影響的高危人群以及不同空氣污染物對睡眠的影響程度，為國家空氣污染治理和個體化防護(hù)提供依據(jù)。

研究結(jié)果有利于未來開展針對空氣污染暴露與人體健康的機制研究，并利用大數(shù)據(jù)進(jìn)行健康管理和疾病防控。

王廣發(fā)教授和馬靖主任醫(yī)師是論文通訊作者，周沛寧博士研究生是論文第一作者。研究獲得國家重點研發(fā)計劃的資助，同時得到華米科技（Zepp Health Corp）的大力支持。

作者簡介

王廣發(fā)，主任醫(yī)師，教授，博士生導(dǎo)師，第十四屆全國政協(xié)委員，國家衛(wèi)生健康委新冠病毒感染聯(lián)防聯(lián)控機制專家組成員，北大醫(yī)院呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科主任，美國胸科醫(yī)師學(xué)會（ACCP）資深會員、中國區(qū)理事（Governor），世界支氣管和介入呼吸病學(xué)會（WABIP）董事（2012-2016）、執(zhí)行委員會委員（2016-2020）,國家衛(wèi)生健康委呼吸內(nèi)科內(nèi)鏡診療技術(shù)專家組副組長（2020-至今），中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)會前常委、第1-3屆介入呼吸病學(xué)學(xué)組組長，中華醫(yī)學(xué)會衛(wèi)生學(xué)會常委，中華老年醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)會副主委，中國醫(yī)師學(xué)會呼吸學(xué)會常委，中國醫(yī)師協(xié)會內(nèi)鏡醫(yī)師分會副會長、呼吸內(nèi)鏡專委會主任委員，中國醫(yī)師協(xié)會呼吸內(nèi)鏡學(xué)院院長，北京呼吸內(nèi)鏡和介入學(xué)會主任委員，北京醫(yī)師學(xué)會呼吸醫(yī)師分會理事，北京醫(yī)師協(xié)會介入專科醫(yī)師分會常務(wù)理事。

先后主持首都發(fā)展基金重點項目2項、北京市自然科學(xué)基金重點課題1項、北京大學(xué)臨床研究項目1項、科技部慢病專項1項；主持十五攻關(guān)子課題、863子課題、985子課題3項；主持國家自然基金面上項目6項、北京市自然科學(xué)基金面上項目1項、北京市科委重大研究培育項目1項、北京市科技計劃首都十大危險疾病成果推廣項目1項；參與美國健康效應(yīng)研究院（HEI）及美國國立衛(wèi)生研究院（NIH）資助項目。

在慢阻肺的氣道炎癥機制、大氣PM2.5導(dǎo)致全身和肺臟炎癥反應(yīng)的調(diào)控、5-HT及其受體對TASK-1的影響及與睡眠呼吸暫停綜合征發(fā)生的機制、SARS肺損傷機制探討均有深入研究；對肺功能快速下降的生物標(biāo)記物探索、慢阻肺高危人群篩查和社區(qū)綜合防控適宜技術(shù)、阻塞性睡眠呼吸暫停早期識別和干預(yù)防治心腦血管疾病的臨床規(guī)范推廣進(jìn)行了大規(guī)模臨床研究。累計國內(nèi)核心期刊及SCI文章近百篇，先后發(fā)表在《JAMA》、《American Journal of Respiratory and Critical Care Medicine》等國際期刊。

先后獲得北京市五四獎?wù)?、教育部科技進(jìn)步二等獎、北京科技進(jìn)步二等獎、三等獎、中國醫(yī)師協(xié)會2018年十大優(yōu)秀呼吸醫(yī)師、第二屆國家名醫(yī)盛典（2018年度）國之名醫(yī)?卓越建樹獎、2020年全國衛(wèi)生健康系統(tǒng)新冠肺炎疫情防控工作先進(jìn)個人等。

馬靖，主任醫(yī)師，副教授?，F(xiàn)任北大醫(yī)院呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科副主任、黨支部書記，中華醫(yī)學(xué)會呼吸分會睡眠呼吸障礙學(xué)組委員、中國醫(yī)師協(xié)會呼吸醫(yī)師分會睡眠呼吸障礙工作委員會委員、中國醫(yī)師協(xié)會睡眠醫(yī)學(xué)專委會委員等。

主要研究方向為睡眠呼吸暫停（OSA）的基礎(chǔ)與臨床。在國內(nèi)較早建立清醒內(nèi)鏡輔助的上氣道半定量評價系統(tǒng)，開展交叉學(xué)科研究、生物信號分析、數(shù)字醫(yī)療、OSA中樞調(diào)控等研究，合作建立房顫、肺癌睡眠健康隊列。發(fā)現(xiàn)OSA是房顫患者右房重塑的獨立影響因素，其嗜睡表型、腸道微生態(tài)改變都與心血管疾病密切相關(guān)；睡眠中連續(xù)心率加速力/減速力與自主神經(jīng)張力和呼吸事件具有不同關(guān)系。通過單細(xì)胞膜片鉗和細(xì)胞內(nèi)pH值測定，提出中樞NHE3/TASK通道可能是OSA潛在藥物治療靶點。在醫(yī)工合作方面，使用機器學(xué)習(xí)技術(shù)進(jìn)行單導(dǎo)腦電自動睡眠分期獲得良好表現(xiàn)；開發(fā)多個腦電和心電信號原創(chuàng)參數(shù)，分別與疾病嚴(yán)重程度、心臟應(yīng)激代償有關(guān)。

周沛寧，北大醫(yī)院呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科博士研究生，導(dǎo)師為王廣發(fā)教授、副導(dǎo)師為馬靖副教授。研究方向包括：睡眠呼吸暫停（OSA）與腫瘤的關(guān)系、空氣污染與睡眠質(zhì)量的大數(shù)據(jù)研究、ANCA相關(guān)小血管炎肺部受累的臨床研究。以第一作者發(fā)表SCI論文5篇、中文核心期刊2篇，論文被《European Respiratory Review》等引用。在2022年度中華醫(yī)學(xué)會呼吸病學(xué)年會做論文發(fā)言。參與國家重點“研發(fā)計劃”項目1項。獲得2019年度北京大學(xué)優(yōu)秀科研獎。

圖  文：呼吸和危重癥醫(yī)學(xué)科 周沛寧

編  輯：宣傳中心

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