美国青少年尿氟与氟斑牙暴露对肝肾功能的关联性研究：基于NHANES数据的横断面分析

《Environmental Health》：Urinary fluoride and dental fluorosis in relation to kidney and liver function in adolescents and young adults in the United States

本研究针对美国青少年及年轻成人群体，通过分析NHANES 2015-2016周期数据，探讨了尿氟（UF）浓度和氟斑牙（DF）与肾功能指标（包括估算肾小球滤过率eGFR、血尿酸SUA、尿素氮BUN等）及肝功能参数的关联。结果显示，UF每升高1 mg/L与青少年eGFR降低4.73 mL/min/1.73 m2显著相关，DF的存在亦与eGFR下降有关。研究表明，即使在当前推荐氟暴露水平下，长期和近期氟暴露仍可能对肾功能产生不良影响，为公共卫生政策制定提供了重要依据。

　　

氟化物作为预防龋齿的有效成分，自20世纪40年代起被广泛添加至社区饮用水系统中。然而，随着氟化物暴露途径的多样化（包括食物、空气、牙膏等），其潜在健康影响日益受到关注。尽管适量氟化物对牙齿健康有益，但过量暴露可能对肾脏和肝脏等代谢器官造成负担。既往研究表明，肾脏是氟化物的主要排泄器官，而儿童由于骨骼和牙齿对氟的高蓄积性，其组织氟负荷可达摄入量的80%，远高于成人的50%。这一生理差异使得青少年群体成为氟暴露健康风险研究的重点人群。

2019年Malin等人在NHANES 2013-2016数据中发现，青少年血浆氟水平与估算肾小球滤过率（eGFR）呈负相关，但当时无法区分是氟暴露导致肾功能下降，还是肾功能减退引起氟蓄积。这一科学问题成为本研究的重要出发点。

为解析这一因果关系，研究团队创新性地采用双生物标志物策略：尿氟（UF）反映青少年近期氟暴露水平，而氟斑牙（DF）作为慢性暴露标志物，可追溯个体在牙齿发育期（产前至8岁）的氟暴露史。通过分析美国国家健康与营养调查（NHANES）2015-2016周期中1,031名12-19岁青少年和734名20-29岁成年人的数据，研究人员发现青少年尿氟中位浓度为0.48 mg/L，氟斑牙患病率高达74%（青少年）和70%（成人），其中绝大多数为轻度或极轻度病变。

关键技术方法包括：使用离子选择电极法测定尿氟浓度；依据Dean's氟斑牙指数（DFI）进行口腔检查并分级；采用CKiD U25公式计算青少年eGFR，CKD-EPI公式计算成人eGFR；通过调查加权线性回归模型调整年龄、种族、BMI等混杂因素分析关联性。

尿氟与肾功能参数的关联

在青少年群体中，尿氟每增加1 mg/L与eGFR降低4.73 mL/min/1.73 m2显著相关（95% CI: -8.35至-1.12）。同时，尿氟升高还与血尿酸（SUA）水平增加0.17 mg/dl相关（95% CI: 0.01-0.33）。这些关联在调整血清可替宁（尼古丁代谢标志物）后依然稳健。值得注意的是，尿氟与肝功能指标（如ALT、AST、GGT等）未发现显著关联。

氟斑牙与肾功能参数的关联

患有氟斑牙的青少年eGFR降低3.72 mL/min/1.73 m2（95% CI: -7.10至-0.33），年轻成人组eGFR降低3.90 mL/min/1.73 m2（95% CI: -6.49至-1.31）。此外，青少年氟斑牙与较低尿素氮（BUN）水平相关（β=-0.83 mg/dl）。这些结果在不同eGFR计算公式（如更新Schwartz公式）的敏感性分析中保持一致。

作用机制与生物学合理性

氟化物对肾脏的潜在毒性机制可能涉及氧化应激增强、炎症反应激活及线粒体功能紊乱。动物实验表明，即使低剂量氟暴露也可引起肾小管损伤。本研究首次在美国代表性样本中发现，当前推荐暴露水平（0.7 mg/L）附近的氟浓度仍与肾功能指标变化相关，提示需要重新评估氟化物的安全阈值。

研究局限性包括：横断面设计无法确立因果关系；单次尿氟测量可能无法反映长期暴露水平；缺乏尿液比重数据校正浓度偏差。未来需要前瞻性队列研究验证这些发现，并扩展至更易感人群（如慢性肾病患者）。

该研究通过巧妙的生物标志物组合，为氟暴露与肾功能损害的时序关系提供了新证据。若因果关系成立，当前氟暴露水平可能对青少年肾功能产生潜在影响，这对公共卫生政策制定具有重要启示。论文发表于《Environmental Health》杂志，为氟化物的健康风险评估提供了高质量流行病学证据。