Носимый

Apr 28, 2023

Научные отчеты, том 13, Номер статьи: 9326 (2023) Цитировать эту статью

1 Альтметрика

Подробности о метриках

Повторяющиеся нарушения циркадных ритмов связаны с последствиями для здоровья и продолжительности жизни. Использование носимых устройств для количественной оценки циркадного ритма с целью выяснения его связи с долголетием посредством непрерывного сбора данных остается в значительной степени неизученным. В этой работе мы исследуем основанную на данных сегментацию 24-часовых профилей активности акселерометра от носимых устройств в качестве нового цифрового биомаркера долголетия у 7297 взрослых в США из Национального исследования здоровья и питания 2011–2014 годов. Используя иерархическую кластеризацию, мы выделили пять кластеров и описали их следующим образом: «Высокая активность», «Низкая активность», «Легкое нарушение циркадного ритма (CR)», «Тяжелое нарушение CR» и «Очень низкая активность». Молодые люди с выраженным нарушением CR кажутся здоровыми с небольшим количеством сопутствующих заболеваний, но на самом деле это связано с более высоким количеством лейкоцитов, нейтрофилов и лимфоцитов (0,05–0,07 логарифмической единицы, все p < 0,05) и ускоренным биологическим старением (1,42 года, р < 0,001). Пожилые люди с нарушением CR в значительной степени связаны с повышенными индексами системного воспаления (0,09–0,12 логарифмических единиц, все p < 0,05), ускорением биологического старения (1,28 года, p = 0,021) и риском смертности от всех причин (HR = 1,58, р = 0,042). Наши результаты подчеркивают важность циркадного ритма для продолжительности жизни во всех возрастах и ​​предполагают, что данные портативных акселерометров могут помочь в выявлении групп риска и персонализации лечения для более здорового старения.

Широкое распространение персональных цифровых устройств, таких как смартфоны и носимые устройства, открывает беспрецедентный потенциал для сбора данных для оценки здоровья человека и болезненных состояний. Путем пассивного и непрерывного измерения встроенные датчики устройства позволяют нам фиксировать различные важные функции здоровья (например, температуру кожи, циклы сна и бодрствования и частоту сердечных сокращений)1, а также факторы окружающей среды (например, воздействие света)2 и образа жизни. (например, физическая активность и диета)1,3 в реальном контексте в течение длительных периодов времени. Эти зафиксированные в цифровой форме физиологические и поведенческие показатели, также известные как цифровые биомаркеры, объясняют, влияют или прогнозируют результаты, связанные со здоровьем4. Цифровые биомаркеры могут более точно и объективно отражать повседневную жизнь и модели поведения человека и, таким образом, могут заменить или дополнить рутинные клинические оценки или самооценку5.

Недавние исследования показали, что цифровые биомаркеры долголетия могут использоваться для выявления людей с более высоким риском возрастных заболеваний и для мониторинга эффективности мер, направленных на содействие здоровому старению6,7. Это особенно актуально, учитывая растущее бремя возрастных заболеваний на системы здравоохранения и общество8. В настоящее время показатели здоровья и долголетия основаны на таких факторах, как воспаление9, биологический возраст10 и смертность11. Хотя эти предикторы могут обеспечить лучшее понимание ожидаемой продолжительности жизни человека, чем хронологический возраст, их потенциал для оцифровки не был широко изучен12,13. Цифровой биомаркер долголетия не только обеспечит цифровую меру продолжительности жизни, но и позволит проводить персонализированные вмешательства для здорового старения, такие как диетические и фармакологические вмешательства. Это соответствует концепции точной медицины, которая делает упор на прогнозирование, профилактику, персонализацию и участие, а не на универсальный подход14.

Циркадный ритм, эндогенный 24-часовой цикл, регулируемый главными часами в супрахиазматическом ядре мозга, также признан решающим фактором поддержания оптимального здоровья и продолжительности жизни15. Циркадный ритм регулирует различные физиологические, биологические и поведенческие процессы в организме, включая циклы сон-бодрствование, выработку гормонов, обмен веществ и иммунную функцию16. Хотя внешние временные сигналы, такие как «zeitgeber» (24-часовой цикл света и темноты), могут влиять на циркадный ритм, он преимущественно контролируется эндогенными факторами, которые глубоко укоренены в генетической структуре человека. Появляющиеся данные убедительно свидетельствуют о том, что нарушение или смещение циркадных ритмов имеет серьезные последствия для здоровья, включая нарушение метаболизма и гормональной регуляции, а также повышенный риск различных хронических заболеваний, таких как метаболический синдром, диабет, сердечно-сосудистые заболевания и рак17. Кроме того, это связано с иммунодефицитом, хроническим воспалением, ожирением, усталостью и более высокой вероятностью расстройств сна18,19,20,21. В результате поддержание здорового циркадного ритма имеет решающее значение для общего состояния здоровья и благополучия, снижения риска неблагоприятных последствий для здоровья и улучшения качества жизни22,23. Принимая во внимание связь между циркадными ритмами и их влиянием на продолжительность жизни, а также широкое внедрение последних технологических достижений, мы утверждаем, что умные часы представляют собой многообещающую возможность для использования цифровых биомаркеров долголетия24. Умные часы предоставляют практические средства для непрерывного мониторинга данных акселерометра25 и данных о частоте сердечных сокращений26, предоставляя ценную информацию о циркадных ритмах.