长期暴露于温度变化与葡萄糖代谢之间的关联：KORA F4和FF4研究的结果

《Environmental Science & Technology》：Associations of Long-Term Exposure to Temperature Variability with Glucose Metabolism: Results from KORA F4 and FF4

长期温度波动与葡萄糖代谢指标关联性研究显示，7年追踪中温度波动标准差每增加1°C，空腹胰岛素（+2.62%）、HOMA-IR（+2.81%）、HbA1c（+2.38%）显著升高，QUICKI（-0.41%）降低。温度波动或通过影响胰岛素抵抗及β细胞功能加剧代谢紊乱。

　　全球气候变化正以前所未有的速度影响着人类的生活环境，其中温度的不稳定性成为了一个备受关注的议题。随着全球气温的波动加剧，研究其对人类健康，尤其是代谢健康的影响变得尤为重要。近年来，糖尿病的患病率在全球范围内持续上升，成为一种影响深远的慢性疾病。这种疾病的发病率与血糖代谢异常密切相关，因此，探讨环境因素如温度波动如何影响血糖代谢相关指标，对于理解糖尿病的流行趋势以及制定有效的预防措施具有重要意义。

本研究聚焦于温度波动对血糖代谢的影响，通过对德国奥格斯堡地区KORA F4和FF4队列的长期随访，分析了参与者在7年时间跨度内的血糖代谢指标变化与温度波动之间的关系。研究选取了2997名参与者，共计4954次观测，覆盖了2006年至2014年的数据。通过采用广义估计方程（GEE）方法，研究者们评估了温度波动与多个血糖代谢指标之间的纵向关联，包括空腹血糖、口服葡萄糖耐量试验后2小时血糖、空腹胰岛素、胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）、β细胞功能指数（HOMA-B）、胰岛素敏感性指数（QUICKI）以及糖化血红蛋白（HbA1c）。研究发现，温度波动每增加1°C，与空腹胰岛素、HOMA-IR和HbA1c的升高存在显著关联，分别增加了2.62%、2.81%和2.38%。同时，QUICKI则表现出下降趋势，减少了0.41%。这些结果表明，温度波动可能对代谢健康产生负面影响，进而可能加剧全球糖尿病的流行。

温度波动的增加不仅是一个自然现象，更是气候变化的一个显著特征。据预测，随着全球变暖，温度波动将逐渐加剧，尤其是在亚马逊地区和非洲南部等地区，预计温度波动将增加约15%，而在北半球的亚热带地区，这一增幅约为10%。这种变化主要是由于土壤干燥和大气结构的变化所导致。尽管这些趋势已经显现，但关于温度波动对人类代谢健康长期影响的研究仍然较为有限。本研究填补了这一知识空白，首次系统地评估了温度波动与血糖代谢指标之间的关系，为理解气候变化对代谢健康的影响提供了新的视角。

在研究设计方面，KORA队列作为一项基于人群的健康研究，涵盖了奥格斯堡及其周边地区，研究数据的获取方式严谨，包括详细的地址信息和多阶段的温度预测模型。研究者们通过土地利用回归（LUR）模型，结合空气质量监测数据，对参与者居住地的温度进行了高精度的估算。这一方法不仅确保了温度数据的准确性，还有效降低了因地理位置差异带来的误差。此外，研究还考虑了多种潜在的混杂因素，如年龄、性别、体重指数（BMI）、教育水平、吸烟状况、饮酒量、体力活动水平以及高敏C反应蛋白（hsCRP）水平，这些因素均可能影响血糖代谢。通过对这些变量进行调整，研究者们能够更准确地识别温度波动对血糖代谢的影响。

在研究方法上，采用了纵向分析，以确保能够捕捉到个体随时间变化的代谢健康状况。通过将温度波动定义为前365天日均气温的标准差，研究者们能够反映个体在不同时间点的暴露水平。这种定义方式避免了固定时间周期可能带来的偏差，而是根据每位参与者的具体时间点进行个性化计算。此外，研究还进行了多种敏感性分析，以验证结果的稳健性。例如，排除了那些在研究期间搬离居住地的参与者，以减少暴露分类误差。同时，研究者们还对极端值进行了剔除，以确保数据的可靠性。这些分析方法的综合应用，使得研究结果更具说服力。

研究结果表明，温度波动与血糖代谢指标之间存在显著的正相关关系，特别是在空腹胰岛素、HOMA-IR和HbA1c方面。这些指标反映了胰岛素抵抗和血糖控制的状况，因此，它们的升高可能预示着代谢功能的恶化。值得注意的是，对于HbA1c的分段回归分析显示，当温度波动超过7.5°C时，其对HbA1c的影响更加显著。这一发现提示我们，温度波动可能在某些阈值之上对慢性血糖控制产生更大的影响，这为未来的研究提供了新的方向。

此外，研究还探讨了温度波动对不同人群的影响是否存在差异。虽然研究发现年龄较大的个体（65岁以上）可能更容易受到温度波动的影响，但这种差异并未达到统计学意义上的显著性。同样，性别、糖尿病状态、体力活动水平、体重状况以及吸烟状况等因素并未显示出显著的调节效应。这一结果表明，温度波动对血糖代谢的影响可能是普遍存在的，而不是局限于特定的人群特征。

在敏感性分析中，研究者们还验证了温度波动对血糖代谢指标的预测效果。当使用临床相关的二分类阈值进行分析时，温度波动每增加1°C，与空腹胰岛素异常（>12.2 μIU/mL）、HOMA-IR异常（>2）、QUICKI异常（<0.33）以及HbA1c异常（≥39 mmol/mol）的比值均显著增加。这表明，即使在个体层面，温度波动对代谢健康的影响也是可观的，尽管其效应幅度较小，但在整个人群中，这种效应可能会累积，从而对代谢疾病的流行产生重要影响。

研究还讨论了可能的机制。温度波动可能通过影响人体的体温调节系统，导致代谢途径的紊乱。例如，当环境温度频繁变化时，身体可能需要调整血液流动以适应不同的温度条件，这种调整可能会影响血糖水平。此外，温度波动可能干扰肝脏和脂肪组织之间的相互作用，从而影响胰岛素敏感性和血糖控制。同时，棕色脂肪组织（BAT）作为胰岛素敏感组织，可能在温度波动的条件下发生功能变化，进而影响代谢健康。然而，这些机制仍需进一步实验验证，目前尚属推测。

研究的局限性也不容忽视。首先，研究仅限于德国奥格斯堡地区，因此其结果可能无法直接推广到其他地区。其次，研究未能获取个体的持续饮食数据，这可能会影响对代谢健康的影响评估。饮食习惯的变化可能与温度波动相关，从而对血糖代谢产生额外的影响。此外，研究中未能完全排除未测量的混杂因素，这可能会影响结论的因果推断。尽管如此，研究者们通过多种分析方法，确保了结果的稳健性，并为未来的研究提供了重要的参考。

综上所述，本研究为理解气候变化对代谢健康的影响提供了新的证据。随着全球温度波动的加剧，这一研究结果提示我们，温度波动可能对代谢健康产生负面影响，特别是对胰岛素抵抗和血糖控制。这些发现不仅有助于揭示气候变化与糖尿病之间的潜在联系，也为制定应对气候变化的公共卫生策略提供了科学依据。未来的研究应进一步探索不同气候区域和人群群体中的温度波动影响，并结合更多的生物学机制研究，以更全面地理解这一现象对全球健康的影响。