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睡眠是人類健康的基本需求，但睡眠障礙在中老年群體中尤為普遍，其中超過50%的中老年人存在不同程度的睡眠問題。已有研究表明，中老年群體的睡眠時長與認知功能及精神健康之間存在非線性關聯，7小時被認為是最優拐點。

2025年3月3日，復旦大學類腦智能科學與技術研究院（ISTBI）馮建峰、程煒、賈天野等在Nature Mental Health期刊上發表了題為：Divergent biological pathways linking short and long sleep durations to mental and physical health 的研究論文。

研究基于近50萬中老年人數據，首次將睡眠時長與健康的非線性關系解析為“短睡眠”與“長睡眠”兩條不同的生物學路徑，揭示了二者在遺傳機制、分子特征及疾病風險上的差異。這項研究為優化中老年群體睡眠健康提供了重要科學依據。

圖：參考文獻

基于英國生物樣本庫（UK Biobank）數據，研究團隊對近 50 萬被試者（38-73歲）的睡眠時長分為兩組，即短睡眠組（睡眠時長≤7小時）和長睡眠組（睡眠時長≥7小時）。以團隊前期研究確定的 7 小時最優睡眠為兩組的基線，分別對其進行全表型組關聯分析（PheWAS），結果發現短睡組更顯著地與社會心理因素（如情緒低落、疲勞）、性別特異因子以及骨骼肌肉健康關聯的生化指標（如維生素D）等相關，而長睡組則與認知功能、血液免疫因子（如C反應蛋白CRP）以及高密度脂蛋白膽固醇（HDL cholesterol）等代謝指標的關聯更為顯著。

短睡與長睡組的全表型組差異分析（圖：參考文獻）

進一步，團隊對長短睡兩組與大腦結構之間進行建模分析發現，在控制顱內體積、站點、年齡、性別等協變量后，短睡組表現為左側顳中回皮層厚度縮小，左側眶額葉外側皮層表面積減少，提示短睡眠與情緒調節相關腦區的退化有關。長睡組的腦結構上的變化更為顯著，包括額上回和顳上回皮層厚度減少、海馬體積縮小及后丘腦輻射各向異性（FA）降低，提示長睡眠與記憶衰退和神經退行性疾病風險密切相關。

長短睡組與健康表型及腦結構的關聯分析（圖：參考文獻）

研究團隊接下來分別對長睡組和短睡組進行了全基因組關聯分析（GWAS），發現短睡組存在 6 個獨立顯著位點，長睡組則存在 14 個獨立顯著位點，且兩組間無顯著位點重合。基于兩組睡眠 GWAS 進行的遺傳關聯分析也表明，短睡與長睡的遺傳相關性極低，提示二者具有不同的遺傳基礎。與此同時，兩者與多種健康表型之間也呈現了不同的遺傳關聯模式。其中，短睡組與多種精神健康表型（焦慮、抑郁）以及大部分血液代謝指標之間均呈現出較高的遺傳重疊度，而長睡眠組與健康表型的顯著遺傳關聯則較少，這提示我們，相比于短睡組，長睡組的健康風險可能主要由非遺傳因素驅動。

短睡組與長睡組存在顯著的遺傳基礎差異（圖：參考文獻）

為了驗證這一假設，研究團隊進行了雙樣本孟德爾隨機化（MR）的分析，結果進一步揭示了長短睡眠與健康表型之間呈現出的不同的因果關聯模式：短睡眠（≤7小時）是多種健康問題的潛在誘因，包括抑郁癥風險、冠心病風險及肥胖癥概率等；而長睡眠（≥7小時）則更多是諸多健康問題的結果，而非“誘因”，例如阿爾茨海默病、精神分裂癥和冠心病等均可能導致長睡眠的發生。這一結論為理解長短睡眠與健康之間的復雜關系提供了全新的視角。

長短睡眠與健康表型之間的因果關聯（圖：參考文獻）

馮建峰教授指出，這項成果是我們團隊在睡眠健康領域的又一重要突破，首次揭示了睡眠時長非線性關系的“雙路徑機制”， 顛覆了傳統“一刀切”的睡眠健康認知。我們的研究揭示短睡眠更可能是疾病潛在的“因”，而長睡眠更多作為疾病的“果”，二者需差異化干預，為個性化睡眠健康管理提供科學依據。

接下來，我們將整合多中心，全維度的遺傳影像數據，系統研究各生命周期人群的睡眠問題，構建全生命周期的睡眠健康譜，為不同階段人群提供科學指導。

參考文獻：

https://www.nature.com/articles/s44220-025-00395-6

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