倒班與不良生活方式的交互作用對鋼鐵工人高膽固醇血癥的影響研究

薛超，李慶林，王涵，張生奎，秦盛，袁聚祥

本研究價值：

（1）使用限制性立方樣條分析倒班年限與高膽固醇異常的相關關系，并根據其結果對倒班年限進行分組。

（2）使用不同的模型探討倒班與不良生活對高膽固醇血癥的相乘與相加交互作用，發現了倒班年限在23.8年以內，倒班與不良生活方式在增高高膽固醇血癥患病風險上有明顯的相加交互作用，其中超額相對危險度（RERI）為1.559（0.186，2.928），并且不良生活方式占比較高〔49.98%（16.06%，83.91%）〕。

本研究局限性：

（1）本研究是橫斷面研究，所以不能說明三者的因果關系。

（2）沒有考慮晨晚型對結果的影響（Chronotype），女性比例小，結論推廣受限。

（3）不能排除不受控制或者測量不充分的混雜因素對結果的影響。

近年來，我國成人血脂異常的患病率不斷提高，其中以血清總膽固醇升高為特點的血脂異常是動脈粥樣硬化性心血管疾病重要的危險因素［1］。有研究證實，血清總膽固醇每增加一個單位，成人患心血管疾病的風險就會增加3倍［2］。2002年我國成人的總膽固醇水平為3.81 mmol/L，到2012年血清總膽固醇水平提高到4.50 mmol/L［3］。近年來，大量文獻發現倒班會影響機體代謝［4-5］。目前，已經有多項研究分析了倒班與血脂異常的關系，但結果并不相同［6-8］。同時，已經發現吸煙、飲酒、飲食方式等生活習慣與高膽固醇血癥密切相關［9-13］。但是對倒班和不良生活方式聯合作用的研究較少。本研究旨在分析倒班及不良生活方式與高膽固醇血癥的關系，探討倒班與不良生活方式的交互作用。

1 對象與方法

1.1 研究對象 采用整群抽樣選擇某鋼廠2017年職業體檢的員工，研究對象入選標準為工齡＞1年，參與體檢且問卷信息完整者。排除標準為問卷信息不完整、生化指標缺失以及患有重大疾病者。本研究經華北理工大學倫理委員會批準（編號：15006），研究對象均知情同意。

1.2 方法

1.2.1 基本情況 本研究時間為2017年2—6月，采用問卷為自行設計的《健康評估調查表》，內容包括個人基本信息（性別、年齡、身高、體質量、家族史、教育程度、高血壓及糖尿病患病情況等）；倒班情況（倒班時間、倒班開始年齡等）；個人生活方式（飲食、體力活動、吸煙、飲酒、睡眠時間、高溫暴露、噪聲暴露、一氧化碳暴露、粉塵暴露等）。調查人員均進行了培訓，調查環節均按照專家制定的調查手冊進行；采用雙人雙錄入數據的原則，保證數據收集及錄入的真實性與準確性。問卷信息不全或者有明顯的邏輯錯誤者認定為無效問卷。

1.2.2 生化指標 血樣的采集由唐山弘慈醫院專業醫護人員采集。采集研究對象空腹8 h外周靜脈血5 ml置于EDTA管中。血樣采集后立刻由弘慈醫院檢驗室專業檢驗人員檢驗。

1.2.3 指標定義 高膽固醇血癥：總膽固醇水平≥5.2 mmol/L［1］定義為高膽固醇血癥；飲食評分：根據控制高血壓飲食模式（dietary approaches to stop hypertension，DASH）的評分標準計算研究對象的飲食評分，對水果、蔬菜、堅果和豆類、低脂牛奶、全谷類這五類食物采用正向評分，含鈉食物、紅肉和加工肉、甜飲這三類食物采用負向評分［14］；體力活動：采用《國際體力活動量表》（International Physical Activity Questionnaire，IPAQ）的賦值標準［15］，根據工人每周運動時間、頻率、工作時間和強度計算每周的總代謝當量（MET-min/周），并將計算結果根據P25、P75分位數分為低、中、高三級；倒班：根據國際勞工組織的定義，凌晨0：00～5：00的工作為夜班作業，包括此時間段的倒班工作則為夜間倒班作業，本研究倒班作業是指夜間倒班作業［16］；不良生活方式評分：定義從不吸煙、不飲酒，體質指數（BMI）＜24 kg/m2、DASH評分在后五分之二，體力活動高級屬于健康的生活方式，對于每項不良生活方式，工人屬于低風險記為0分，否則記為1分［17］；其他的變量如吸煙、飲酒、BMI、體力活動、教育程度等定義見課題組以往研究［16］。

1.3 統計學方法 采用SAS 9.4進行數據分析；使用非條件Logistic回歸分析探討不同因素與高膽固醇血癥的關系；使用限制性立方樣條模型（restricted cubic spline，RCS）分析倒班與高膽固醇血癥的關系，根據赤池信息準則（akaike information criterion，AIC）選擇最優模型；基于RCS結果分組，使用多因素非條件Logistic回歸分析探討這些因素與高膽固醇血癥的關系，檢驗水準為0.05；使用相乘和相加交互作用分析評估倒班工作和不健康生活方式是否存在不同的關聯［17］；通過在完全調整的多變量模型中包括倒班工作和不健康生活方式得分之間的交叉乘積項檢驗乘性交互作用，計算超額相對危險度（RERI）、交互作用歸因比（AP）；為了評估倒班工作和不健康生活方式與高膽固醇血癥風險的相加交互作用，對倒班工作進行分組，不良生活方式評分按連續性變量進行分析；對倒班、不良生活方式評分及其交互作用對高膽固醇血癥的效應進行了分解：單獨倒班工作、單獨不良生活方式、不良生活方式以及交互作用有關的比例［18］。以P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 研究人群特征 本研究共發放6 400份調查問卷，收回完整問卷6 005份，有效回收率93.8%。高膽固醇血癥患病率為45.3%（2 721/6 005），平均總膽固醇為（5.13±0.97）mmol/L。性別、年齡、BMI、吸煙、飲酒、高血壓、糖尿病、高血壓家族史可能是高膽固醇血癥的影響因素（P＜0.05），見表1。

表1 研究人群特征與高膽固醇血癥的關系〔n（%）〕Table 1 The relationship ofdemographic factors with hypercholesterolemia in thestudy population

（續表1）

2.2 倒班與高膽固醇血癥的關系 采用RCS（關聯函數為logit）擬合倒班年限與高膽固醇血癥的劑量-反應關系，調整變量為性別、年齡、教育程度、BMI、吸煙情況、飲酒情況、DASH評分、體力活動、高血壓、糖尿病、高血壓家族史、動脈粥樣硬化家族史、高血脂家族史、睡眠時間、高溫暴露、噪聲暴露、一氧化碳暴露、粉塵暴露，其擬合見圖1。當引入節點為4時（倒班年限的5%、35%、65%、95%），模型擬合效果最好（AIC=8 048.344 1）。當調整完混雜因素后，倒班年限與高膽固醇血癥存在非線性關系（整體關聯性檢驗P=0.038 8，非線性關聯性檢驗P=0.027 5）。根據RCS分為0年、＞0～年、23.8～年3組，以是否患有高膽固醇血癥（賦值：有=1，無=0）為因變量，以倒班年限（啞變量，賦值：0年=1，0～年=2，23.8～年=3）、年齡（賦值：＜30歲=1，30～歲=2，40～歲=3，50～歲=4）、性別（賦值：女=0，男=1）、吸煙（賦值：否=0，是=1）、飲酒（賦值：否=0，是=1）、高血壓（賦值：否=0，是=1）、糖尿病（賦值：否=0，是=1）、高溫暴露（賦值：否=0，是=1）、噪聲暴露（賦值：否=0，是=1）、CO暴露（賦值：否=0，是=1）、粉塵暴露（賦值：否=0，是=1）、高血壓家族史（賦值：否=0，是=1）、糖尿病家族史（賦值：否=0，是=1）、動脈粥樣硬化家族史（賦值：否=0，是=1）、DASH評分（啞變量，賦值：12～分=1，20～分=2，22～分=3，24～分=4）、BMI（啞變量，賦值：＜24 kg/m2=1，24～ kg/m2=2，28～ kg/m2=3）、睡眠時間（啞變量，賦值：不足=1，正常=2，充足=3）、體力活動（啞變量，賦值：低=1，中=2，高=3）為自變量，采用Logistic回歸分析探討倒班與高膽固醇血癥的關系，結果顯示，兩個模型在＞0～年倒班年限中，倒班與高膽固醇血癥呈正相關（P＜0.05），見表2。

表2 倒班年限與高膽固醇血癥關系的兩種Logistic模式Table 2 Two logistic models of the relationship between shift years and hypercholesterolemia

圖1 倒班年限與高膽固醇血癥的劑量-反應關系Figure 1 The dose-response relationship between shift years and hypercholesterolemia

2.3 不良生活評分與高膽固醇血癥的關系 吸煙、飲酒、BMI均與高膽固醇血癥呈正相關（P＜0.05）。體力活動與DASH飲食評分在調整年齡、性別、高血壓、糖尿病、家族史等變量后與高膽固醇血癥無明顯的相關性（P＞0.05）。當綜合考慮時，有不良生活方式評分3分及以上組合的工人患高膽固醇血癥是不良生活方式評分1分及以下的工人的1.703倍，見表3。

表3 不良生活方式與高膽固醇血癥的關系Table 3 The relationship between unhealthy lifestyles and hypercholesterolemia

2.4 倒班與不良生活方式的交互作用 倒班年限在23.8年內且不良生活方式評分3分及以上的工人發生高膽固醇血癥的危險是從不倒班、不良生活方式評分1分以下的2.527倍，見表4。在相同的倒班年限分組中，隨著不良生活方式因素的增多，發生高膽固醇血癥的風險也不斷升高。由于在倒班年限超過23.8年后，倒班與高膽固醇血癥并無明顯的統計意義，所以按照RCS結果與多因素Logistic回歸分析的結果建立兩個模型，分析倒班與不良生活方式的相加交互作用。當納入全部人群后，倒班與不良生活方式并沒有明顯的相加關系，但是兩者具有乘性交互關系。僅研究倒班年限在23.8年以及內的工人時，發現倒班與不良生活方式有明顯的相加交互作用，其中RERI為1.559（0.186，2.928），見表5。

表4 倒班年限與不良生活方式的交叉分類與高膽固醇血癥的關系Table 4 The relationship between the cross-classification of years ofshift workand unhealthy lifestyles and hypercholesterolemia

表5 不同模型下倒班與不良生活方式引起高膽固醇血癥的交互作用Table 5 The interaction between shift work and unhealthy lifestyles under different models to cause hypercholesterolemia

3 討論

該廠工人中高膽固醇血癥2 721例，約45.3%，平均總膽固醇為（5.13±0.97）mmol/L（按總膽固醇≥ 6.2mmol/L定義時，高膽固醇血癥的患病率為13.2%）。我國成人平均總膽固醇為4.50 mmol/L，該廠工人的總膽固醇水平明顯高于普通人群。本研究發現了倒班與高膽固醇血癥有明顯的相關關系。這與DOCHI等［6］的研究相似。DOCHI等［6］在對某鋼廠5 510名員工進行的14年隊列研究發現，在調整年齡、BMI、生活方式和實驗室數據后（肌酐、糖化血紅蛋白、天冬氨酸氨基轉移酶、g-谷氨酰轉肽酶、尿酸）后，倒班與高膽固醇血癥（定義標準為總膽固醇≥5.7 mmol/L）的 OR（95%CI）為 1.10（1.00，1.21）。UETANI等［13］在一項隊列分析中，將研究終點定義為與基線相比時血清總膽固醇水平增加 20%、25%、30%、35%、40%或45%。該研究結果顯示在入職時未超重的受試者中，輪班工作與5個終點顯著相關〔≥20%，OR（95%CI）=1.15（1.05，1.26）； ≥ 25%，OR（95%CI）=1.17（1.05，1.31）；≥ 35%，OR（95%CI） =1.24（1.05，1.46）；≥40%，OR（95%CI）=1.30（1.06，1.61）；≥45%，OR（95%CI）=1.31（1.01，1.71）〕［13］。但以上研究沒有對倒班年限進行討論，從而缺乏了倒班年限與血脂異常的劑量-反應關系。CHARLES等［7］對360名警察進行倒班和睡眠與血脂異常的單獨和聯合作用分析，發現了倒班與高膽固醇血癥并無明顯的關系。但是結果顯示女性警察中，白班的女性警察的總膽固醇水平更低。本研究在通過RCS探討了倒班年限與高膽固醇血癥的劑量-反應關系，根據RCS結果對倒班工人進行分組，研究倒班與高膽固醇血癥的相關關系以及倒班和不良生活方式對高膽固醇血癥的聯合作用。倒班年限在23.8年內，倒班工人發生高膽固醇血癥的風險是不倒班工人的1.25倍，同時發現倒班與不良生活方式有著明顯的相加作用。然而，當倒班年限超過23.8年后，倒班與高膽固醇血癥就沒有明顯的相關性而且倒班和不良生活方式也沒有明顯的相加關系。這可能是倒班工人已經適應當前的倒班模式，晝夜節律紊亂的影響可能有所下降，同時可能和健康工人效應有關。

對不良的生活方式與高膽固醇血癥關系的探討發現，吸煙、飲酒、BMI是高膽固醇血癥的高危因素，這與目前的研究結果相似［19-21］。不良生活方式評分3分及以上的工人發生高膽固醇血癥的風險是不良生活方式1分及以下工人的1.703倍。本研究發現了相對于不倒班且只有一個或更少的不良生活方式的工人相比，倒班并且不良生活方式評分3分及以上的工人患高膽固醇血癥的風險最高。在同一倒班年限的分組中，不良生活方式評分越高，患高膽固醇血癥的風險越高。倒班與不良生活方式的相加作用顯示，當倒班年限在23.8年內時，倒班與不良生活方式均存在的時候會導致額外46%的高膽固醇血癥。同時，在倒班與不良生活方式的聯合作用中，有49.98%的影響歸于不良生活方式。從疾病預防控制的角度考慮，調整倒班人群中的不良生活方式，可以更好地降低工人高膽固醇血癥的患病率。

倒班對身體的影響主要有三個方面：（1）倒班導致的晝夜節律的紊亂。（2）倒班改變了機體的行為方式。（3）倒班導致的社會角色混亂引起的壓力［22］。倒班導致的血脂水平異常均可由以上機制進行解釋。血漿總膽固醇水平有晝夜節律的變化［23］。晝夜節律蛋白，例如Clock和Nocturin，在調節脂肪吸收的方面起著重要的作用［24］。晝夜節律紊亂也可造成肝臟脂肪的堆積［25］?，F有研究證明，晝夜節律受到不良生活方式的影響，如吸煙［9，10，26］。倒班引起的節律異常會改變腸道微生物的組成，而這些腸道微生物的紊亂與肥胖相關［27］。此外，體力活動與飲食習慣也會影響微生物的多樣性及其代謝產物［28-31］。倒班與不良生活方式對于腸道菌群的影響可能是造成機體血脂代謝異常的潛在因素。

作者貢獻：薛超進行研究設計與實施、數據的收集、撰寫論文并對文章負責；李慶林、王涵、張生奎、秦盛進行研究實施、評估、資料收集；袁聚祥進行質量控制、稿件的初步修改與校準，對文章整體負責。

本文無利益沖突。