儿童期氟暴露与终生认知能力的关系

《SCIENCE ADVANCES》：Childhood fluoride exposure and cognition across the life course

氟暴露与青少年及中年后认知能力的关系研究显示，接触推荐剂量的饮用水氟化物在中学阶段可轻微提升数学、阅读和词汇测试成绩，但60岁左右的认知效果不再显著。研究基于美国全国性High School and Beyond队列数据，考虑了社会经济背景、地区和城乡差异等因素。

　　本文探讨了儿童时期饮用水中氟暴露与其在青少年及中年阶段认知表现之间的关系。研究基于美国全国代表性样本数据，通过分析儿童在成长过程中接触的氟水平，结合青少年时期的学业成绩和成年后（约60岁）的认知能力评估，揭示了氟暴露对长期认知功能的潜在影响。研究结果表明，儿童在成长过程中接触推荐水平的氟，可能在青少年时期带来适度的认知优势，但这种优势在成年后趋于减弱，甚至不再具有统计学意义。

在引入研究背景时，文章首先指出，氟化物在饮用水中的广泛应用已显著降低了儿童和成人的龋齿风险。美国的公共卫生部门也认可了这一措施的有效性，将其列为20世纪最伟大的公共卫生干预之一。然而，自20世纪40年代起，氟化物在饮用水中的安全性问题便成为长期争议的焦点。尤其是在儿童群体中，关于氟是否会影响智商水平的讨论尤为激烈。虽然已有大量研究关注这一问题，但多数研究关注的是极高浓度的氟暴露，而这些浓度在实际生活中几乎不存在。因此，这些研究的结果难以直接应用于评估美国当前推荐水平的氟暴露对认知功能的影响。

本文的研究重点在于填补这一知识空白。研究人员利用了美国全国代表性的“高中与大学”（High School and Beyond, HS&B:80）队列数据，该数据覆盖了1980年时的1020所美国高中，样本量达58,270人。研究团队通过跟踪这些样本成员，直到2021年，获得了他们青少年时期的学业成绩和成年后的认知表现数据。这种纵向研究设计使得研究人员能够更准确地评估氟暴露的长期影响。

研究发现，氟暴露水平在儿童成长过程中呈现出一定的空间分布特征。例如，那些在成长过程中持续接触足够氟水平的学生，更多来自美国南部和中西部的地区，这些地区的学校也更倾向于为学生提供氟化水。这种空间模式与学生的种族、经济状况和学校类型等因素密切相关。具体而言，持续接触足够氟水平的学生中，白人比例较高，而黑人比例相对较低。此外，这些学生更多来自城市或郊区的学校，而较少来自农村地区。这种现象可能反映了不同地区在水资源管理和公共卫生政策上的差异，也暗示了氟暴露水平与社会经济背景之间存在一定的关联。

然而，研究团队强调，这些空间分布特征并不一定意味着氟暴露本身对认知能力产生了直接影响。为了排除这种可能性，研究对数据进行了调整，控制了家庭社会经济背景、学生性别、种族、学校类型以及地理位置等因素。结果显示，即使在这些变量被控制之后，氟暴露仍然与青少年时期的认知表现存在一定的正向关联。这种关联虽然幅度较小（约为标准差的7%），但具有统计学意义，表明氟暴露可能在一定程度上促进了儿童的学业表现。

进一步分析表明，氟暴露对成年后的认知能力影响不明显。研究团队在模型中调整了家庭背景、地理位置、学生性别和种族等因素后发现，氟暴露与成年后的认知表现之间没有显著的负向或正向关系。尽管如此，研究的点估计仍然呈现正向趋势，这可能意味着氟暴露对认知功能的长期影响尚不明确，需要更多研究来确认。

研究团队还进行了稳健性检验，以确保研究结果不受其他潜在混淆因素的影响。首先，他们考虑了学生可能在小学阶段就迁居到其他地区，因此氟暴露水平可能与他们实际居住地不一致。为此，研究团队将样本限制为那些自小学阶段起未曾更换学校的学生，结果仍然保持一致。其次，他们试图区分氟暴露本身与某些社区因社会、经济、政治等因素而实施氟化水政策之间的关系。例如，一些社区可能在实施氟化水政策的同时，也进行了其他公共卫生投资，如教育、医疗和住房改善，这些因素可能间接影响学生的认知表现。为此，研究团队引入了一种“未来处理”（future treatment）方法，将氟化水实施时间与学生学业成绩测试时间进行对比，以排除社区层面的社会经济因素对结果的干扰。结果显示，这种未来处理方法并未显著改变研究结论，进一步支持了氟暴露本身对认知能力的积极影响。

尽管研究结果表明氟暴露在青少年时期可能带来一定的认知优势，但研究团队也指出，这些结果并不足以完全解释氟暴露与学业表现之间的关系。一方面，氟暴露可能通过改善口腔健康或其他生理机制间接促进认知发展；另一方面，研究采用的是观察性数据，因此无法排除某些未被观测到的混杂因素。例如，某些学生可能因为家庭背景、学习环境或个人特质而表现出更好的认知表现，而这些因素可能与氟暴露水平相关联。因此，研究团队建议未来的研究应进一步探讨氟暴露的生理机制，并采用更精确的暴露测量方法，以更好地理解其对认知功能的潜在影响。

此外，研究还指出了一些局限性。首先，由于数据来源的限制，研究人员无法获取样本成员从出生到青少年时期的完整居住信息，只能依据他们高中时期所在社区的氟暴露水平进行估算。其次，氟暴露水平的测量主要依赖于饮用水中的氟含量，而无法直接反映个体实际摄入的氟量。尽管氟的半衰期较短，这使得饮用水中的氟含量成为一种相对可行的暴露指标，但这种方法仍可能低估或高估个体的实际暴露水平。最后，研究在分析成年后的认知表现时，仅考虑了青少年时期的数据，而未涵盖成年后的整个氟暴露过程。因此，研究结果可能无法全面反映氟暴露对长期认知功能的影响。

总体而言，本文的研究结果为美国的水氟化政策提供了新的视角。尽管已有大量研究关注氟暴露对智商的潜在负面影响，但这些研究往往基于极高浓度的氟暴露数据，而未能充分考虑美国实际推荐水平下的氟暴露情况。本文通过使用全国代表性数据，结合纵向研究设计，发现氟暴露在青少年时期可能带来一定的认知优势，但这种优势在成年后趋于减弱。研究团队认为，这些结果表明，氟暴露在推荐水平下可能对认知功能具有一定的促进作用，而不会对成年后的认知能力造成显著的负面影响。

研究还强调了在政策制定过程中需要更加全面地考虑氟暴露的潜在益处和风险。目前，美国关于水氟化的争论往往集中在氟对儿童智商的可能影响上，而忽视了其在推荐水平下的潜在积极作用。因此，未来的研究和政策讨论应更加关注氟暴露在推荐范围内的影响，同时结合更全面的暴露数据和更精确的测量方法，以更准确地评估其对认知功能的长期影响。此外，研究还指出，社会经济因素可能在一定程度上影响氟暴露水平，因此在分析氟暴露与认知表现之间的关系时，应充分考虑这些因素，以避免对研究结果的误读。

本文的研究结果对公共卫生政策具有重要意义。首先，它表明在推荐水平下氟暴露可能对青少年的认知发展产生积极影响，这为支持水氟化政策提供了新的证据。其次，研究结果也提醒政策制定者，需要更加谨慎地评估氟暴露的潜在风险，尤其是在极高浓度下可能对认知功能产生负面影响的证据。因此，未来的政策讨论应更加注重平衡，既不能忽视氟暴露的潜在益处，也不能忽视其可能的负面影响。此外，研究还强调了数据质量的重要性，指出当前的数据来源和测量方法可能存在一定的局限性，需要进一步改进。

最后，本文的研究结果也为后续研究提供了方向。一方面，研究团队建议未来的研究应更加关注氟暴露的生理机制，例如氟如何通过改善口腔健康或影响神经发育来促进认知发展。另一方面，研究还指出，现有的研究方法可能无法充分捕捉氟暴露与认知表现之间的复杂关系，因此需要采用更先进的测量技术和分析方法，以更准确地评估氟暴露的影响。此外，研究还强调了社会经济因素在氟暴露与认知表现关系中的作用，建议未来的研究应更加注重这些因素的控制和分析。

综上所述，本文的研究结果表明，儿童时期接触推荐水平的氟可能对青少年的认知表现产生一定的积极影响，但这种影响在成年后趋于减弱。研究团队认为，这些结果支持了水氟化政策的合理性，同时也提醒政策制定者需更加谨慎地评估氟暴露的潜在风险。未来的研究应更加注重数据质量、测量方法和生理机制的探索，以更全面地理解氟暴露对认知功能的长期影响。