可穿戴设备活动节律能衡量衰老风险吗?
连续七天的腕部数据可追踪死亡和痴呆风险,但可穿戴设备的静息—活动节律是虚弱信号,并非经过验证的衰老时钟。
一周的腕戴式活动数据可以识别出一种与较高死亡风险、痴呆风险和较差功能相关的日常节律。它不能告诉你自己“逆转了生物学年龄”。证据支持的是一个更狭窄也更有用的说法:休息-活动节律较弱、较平坦或更碎片化的人,往往生理储备更少,且与衰老相关的结局更差。
这一区分很重要,因为可穿戴设备非常擅长生成带有医学权威感的数字。节律评分或许能帮助你注意到睡眠规律性、日间活动、患病后恢复或整体活动结构的持续变化。它不能诊断虚弱,不能以临床精确度预测个人未来,也不能证明改变评分就会改变健康状况。
可穿戴设备的节律评分实际测量什么
加速度计记录的是活动,而非直接记录昼夜节律生物学。研究人员将七天的腕部活动转化为对24小时活动模式的概括。常用指标包括:
- MESOR:经节律调整后的平均活动水平。
- 振幅:一天中活跃与不活跃部分之间的差异。
- 峰相:估计的活动峰值时间。
- M10和L5:最活跃10小时和最不活跃5小时期间的活动。
- 日内变异性:一天内的碎片化程度;数值越高表示在休息与活动之间切换越频繁。
- 日间稳定性:该模式日复一日重复的一致程度。
在Shim等人于2024年开展的一项研究中,研究人员使用固定24小时余弦模型构建了CosinorAge,这是一项以MESOR、振幅和峰相为基础、经死亡风险训练得出的年龄估计。准确理解该设计十分重要。该评分是根据死亡风险训练的,而不是根据衰老的分子测量、血液生物标志物、影像学检查或已被证实的生物学年龄标准训练的。研究人员使用稳定性和碎片化阈值排除了节律高度不规律的人群;这些指标并非该评分的核心输入。
因此,CosinorAge是一种与死亡率相关的行为性活动节律概括。将其称为机体衰老的直接测量,会使该研究的解读超出其数据所能支持的范围。
死亡率信号真实存在,但具有选择性
Shim及其同事在英国生物样本库中开发并进行了模型内部测试,随后在NHANES中使用不同设备和另一只手腕进行了评估。在英国生物样本库分析中,随访中位数为8.1年;CosinorAgeAdvance每增加一年——即由节律推导出的年龄高于实际年龄一年——全因死亡、衰老相关死亡、心血管死亡、癌症死亡和神经退行性疾病死亡的风险比分别为1.08、1.08、1.09、1.07和1.29。
外部NHANES分析发现,全因死亡和衰老相关死亡相应的风险比分别为1.12和1.11。跨设备和腕部佩戴位置的重复验证令人鼓舞,尽管NHANES验证样本较小,且记录到199例死亡。这表明这种关联在某些研究方案差异下依然存在;但并不能确立一个通用的临床阈值。
评分背后的模式也值得关注。各年龄组中,被归类为衰老较快的人MESOR和振幅均较低。峰相延迟在较年轻的衰老较快者中表现得更明显,而在较年长成年人中变化小得多。换言之,持续存在的信号是一天中活动与休息之间的对比度较低,而不只是日程更晚。
与仅基于MVPA的活动年龄比较指标相比,该模型对大多数死亡结局的死亡率区分能力有所改善,尤其是神经退行性疾病死亡率。这表明活动的时间安排和形态可提供超出中高强度体力活动总量的信息。但这并不意味着该评分能够识别神经退行性疾病的病因。
痴呆研究指向相同方向
认知方面的证据是这些指标受到关注的原因之一。在一项2024年英国生物样本库前瞻性队列研究中,研究对象为91,517名中老年人;较差的休息-活动指标可预测长达7.5年随访期间的痴呆或轻度认知障碍。每项指标每恶化一个标准差,报告的风险比分别为:较低振幅1.32、较低相对振幅1.23、较低M10 1.28、较高L5 1.15,以及较高日内变异性1.14。
这些结果符合一个简单观察:较少的日间活动、较多的夜间活动以及更碎片化的一天,往往伴随较差的认知结局。其他前瞻性研究在老年女性中发现了相符的关联,包括女性健康倡议分析和骨质疏松性骨折研究。Gao等人还将受扰的休息-活动节律与谵妄风险及进展为痴呆联系起来。谵妄是对大脑的一种急性压力测试,因此这种关联与这些节律反映神经系统脆弱性的观点一致。
一致性并不能消除反向因果关系。早期神经退行性变可在痴呆确诊前数年扰乱睡眠、活动、动机和日常结构。较弱的节律可能会增加风险,也可能反映早期疾病,或两者兼而有之。观察性队列无法清晰区分这些解释。
并非每项节律指标都能预测每种结局
这正是可穿戴设备衰老营销通常超前于科学证据的地方。在CosinorAge研究中,在英国生物样本库中原本无疾病的参与者里,较高的节律年龄可预测首次年龄相关疾病、神经退行性疾病、糖尿病和高血压。经调整后,与新发心血管疾病、癌症和慢性呼吸系统疾病的关联在统计学上并不显著。该评分在癌症和呼吸系统疾病发病方面的表现也不如仅基于MVPA的比较指标。
痴呆结果同样具有指标特异性。Haghayegh等人未发现峰相或日间稳定性存在显著关联,尽管峰相是CosinorAge的三个输入之一。相位时间在某些情境下可能重要,但它对每个终点并不具有相同的预测价值。
功能方面的结果较为有限。Shim等人将较高的CosinorAgeAdvance与较差的自评健康、更低的EQ-5D评分、较差的日常生活活动能力以及在英国生物样本库中略低的握力联系起来。握力关联未能在NHANES中重复验证。另有MrOS睡眠研究将受扰的节律与居住在社区的老年男性中较差的身体功能和行动能力联系起来。这些发现比起普适疾病时钟,更支持虚弱风险的解释。
疾病与恢复:有用的监测工具,未经证实的治疗靶点
节律紊乱也出现在已经承受生理压力的人群中。一项2025年癌症队列研究将可穿戴设备测量的休息-活动节律与死亡风险联系起来,而一项慢性肾病研究将受扰的节律与全因死亡率联系起来。这些疾病特异性发现扩展了该信号出现的情境。它们无法表明节律受扰是加重了疾病,还是仅仅记录了其负担。
恢复方面的证据较少。在一项2024年比较康复研究中,25名卒中后患者和25名年龄、性别匹配的住院对照者佩戴活动记录设备七天。卒中后组在急性康复期间表现出不同的休息-活动节律模式。该研究未检验改善节律指标是否能改善功能、缩短康复时间,或改变任何临床结局。
为何一刀切的评分可能产生误导
不同人群的基线节律测量存在差异。在一项2021年NHANES横断面分析中,女性的振幅和MESOR高于男性;老年人的振幅和MESOR较低,且峰相更早;西班牙裔成年人的振幅和MESOR最高;非西班牙裔黑人成年人的振幅和稳定性最低。这些差异并不意味着任何群体在生物学上更老。它们说明,甚至在疾病进入考量之前,单一年龄映射或界值就可能错误分类人群。
设备和处理方式的选择带来了另一个问题。英国生物样本库使用佩戴于惯用腕的Axivity设备,而NHANES使用佩戴于非惯用腕的ActiGraph设备。七天或许能捕捉有用的快照,但这些概括指标在个体内的长期稳定性仍不确定。硬件、腕部佩戴位置、算法、轮班工作、抑郁、用药负担、慢性疾病和社会经济压力都会影响输出结果。
可穿戴设备的休息-活动节律是很有前景的脆弱性数字生物标志物。它们并非经验证的因果性衰老时钟,也不是独立的临床决策工具。
如何看待自己的可穿戴设备数据
长期较平坦或更碎片化的活动模式,是一个值得进一步观察的提示,尤其是当它伴随运动耐受力下降、睡眠紊乱、持续疲劳、疾病、认知变化或恢复变慢时。应将趋势与自己的基线比较,而不是把应用程序的年龄评分当作实验室检测结果。当出现新的或显著的变化且症状提示有必要时,应与临床医生讨论。
不要使用节律评分来诊断疾病、给补充剂排序,或声称某种睡眠技巧逆转了生物学年龄。在这套证据基础中,没有干预试验显示,改变光照暴露、运动时间、进餐时间、睡眠时间或轮班工作暴露,能够改变CosinorAge本身,或通过这一途径改善硬终点。真正有用的问题不是“我的可穿戴设备年龄是多少?”而是日常节律的持续改变是否揭示了值得调查的健康、恢复或日常生活变化。
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