缺乏身體活動，已成為全球性的公共衛生問題。世界衛生組織的數據顯示，缺乏身體活動是全球十大死亡風險因素之一，是多種常見疾病(例如肥胖症、糖尿病和心血管疾病)的主要風險因素。全球四分之一的成年人身體活動不足。近期一些研究還顯示，睡眠時間長短與心髒病、代謝疾病和精神障礙也有關係。

        英國牛津大學的研究團隊集結機器學習、遺傳學、統計學和流行病學等多個領域的科學家，開展了一項十分詳盡的全基因組關聯分析(GWAS)，評估了身體活動和睡眠時長的遺傳原因，找出14個與身體活動、久坐和睡眠時間有關的基因位點。這項研究結果近日發表在了《自然》子刊《Nature Communications》上。

        “即便是像運動、休息和睡眠這些最基本的人類生理功能，要理解背後複雜的遺傳基礎，隻能通過海量數據的分析研究，例如英國生物樣本庫(UK biobank)這類數據。” 該項目的主要負責人、牛津大學大數據研究所的Aiden Doherty博士介紹。

        英國生物樣本庫的91105名參與者在連續一周的時間裏戴上監測身體活動的手環，由研究人員對設備記錄的活動數據展開分析。

        機器學習在分析大量活動監測數據時展現了強大的實力。“我們精心開發了機器學習模型，來教會機器分析諸如身體活動的複雜功能。” 該研究的主要分析員之一Karl Smith-Byrne博士說。這些模型讓機器可以自動識別出哪些數據是活動時間、哪些數據是久坐時間等。

        為了幫助機器判斷腕帶記錄數據中的活動類型，研究人員讓200名誌願受試者佩戴上特製攝像頭，在兩天時間裏每隔20秒拍照記錄他們進行的活動。圖像和腕帶記錄的數據相結合，為闡釋數據提供指導。

        然後，研究人員把這些參與者的身體活動數據與他們在英國生物樣本庫中的遺傳信息相結合，找到14個與所測身體活動量和睡眠特征相關的基因位點，其中有7個基因位點是首次發現。分析顯示，身體活動和睡眠時長受到一些共同的遺傳變異影響。整體活動和久坐行為上，女性比男性受到的遺傳影響大;但睡眠、行走和中等強度的活動時間等，男女所受遺傳影響沒有差異。

        對人類基因數據的進一步分析還首次證明了增加身體活動有降低血壓的好處。過去一些研究雖然提示身體活動和疾病之間有相關性，但是基於問卷調查、行為幹預等傳統觀察方式所限，很難確定其相關性是真正的因果關係還是其他因素造成的偏誤。而該項研究采用孟德爾隨機化(MR)分析，表明身體活動水平高很可能是高血壓機率降低的原因。

        這項研究可以幫助我們更好地理解睡眠、身體活動及其對健康造成的影響。“我們怎麼動，為什麼動，並不是全都和基因有關。但是，理解基因所起的作用，可以幫助我們理解運動量不夠的原因和後果。” Aiden Doherty博士說。

        原標題：坐得太久?動得太少?睡得不多?9萬人數據分析表明，太宅還得怪基因

        參考資料

        [1] Aiden Doherty et al., (2018), GWAS identifies 14 loci for device-measured physical activity and sleep duration, Nature nanotechnology, DOI: 10.1038/s41565-018-0319-4

        [2] Time spent sitting, sleeping and moving is determined in part by our genes. Retrieved December 12. 2018, from https://www.ukbiobank.ac.uk/2018/12/time-spent-sitting-sleeping-and-moving-is-determined-in-part-by-our-genes/

        [3] Physical activity. Retrieved February 23. 2018, from https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/physical-activity