惊!丙烯酰胺暴露竟与睡眠健康紧密相连 —— 来自大规模人群研究的关键发现

【字体: 时间:2025年02月20日 来源:BMC Public Health 3.5

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  为探究丙烯酰胺(AA)暴露与睡眠健康关系,吉林大学第一医院研究人员开展相关研究。结果显示 AA 暴露与成年人 SSD 风险增加及全身炎症有关,此研究为了解 AA 健康威胁提供依据,推荐科研读者阅读。

  
在如今这个快节奏的时代,睡眠对于我们每个人来说都至关重要,它就像身体的 “修复大师”,帮助我们恢复精力、维持健康。可现实却不太乐观,有不少人都被睡眠问题困扰着。在美国,2020 年就有 33.2% 的成年人自报存在短睡眠时长(SSD,即每 24 小时睡眠时间少于 7 小时)的情况。睡眠不好不仅会让人白天没精神,长期下去还和各种健康问题挂钩,像抑郁症、2 型糖尿病、心血管疾病等等。

除了大家熟知的遗传因素和身体疾病会影响睡眠,环境因素也不容小觑。近年来,越来越多的研究发现,环境中的化学物质可能也是破坏我们睡眠的 “幕后黑手”。在众多化学物质里,丙烯酰胺(AA)引起了科学家们的特别关注。AA 可是个 “活跃分子”,它在很多工业生产中都有应用,像是合成聚丙烯酰胺聚合物、凝胶和粘合剂等。而且,在高温烹饪食物的过程中,比如油炸、烘焙,AA 会通过美拉德反应悄悄 “诞生”,就连香烟烟雾里也有它的身影。所以,人们在日常生活中,很容易通过食物、饮水以及吸烟接触到 AA。

虽然之前有动物实验和小规模研究表明,AA 可能和睡眠问题有关。比如,给小鼠暴露 AA 后,小鼠小脑皮层的浦肯野细胞出现异常,而浦肯野细胞对睡眠调节又起着重要作用;果蝇暴露在 AA 环境下,睡眠时间明显减少;还有隧道工人长期接触 AA,睡眠障碍的发生率更高。但一直以来,都没有大规模的人群研究来深入探究 AA 暴露和普通人群睡眠障碍之间的关系。另外,AA 影响睡眠的具体机制也还没完全弄清楚,只知道炎症可能是其中一条潜在的 “线索”。所以,为了揭开这些谜团,来自吉林大学第一医院神经内科和神经科学中心等单位的研究人员展开了深入研究,他们的研究成果发表在了《BMC Public Health》期刊上,论文题目是 “Associations between internal exposure to acrylamide and sleep health: evidence from NHANES 2013–2016” 。这项研究发现,AA 暴露和成年人短睡眠时长的风险增加有关,而且在吸烟者中这种关联更明显,同时 AA 暴露还和全身炎症水平升高有关系。这一发现为我们认识 AA 对健康的威胁提供了新线索,也为后续研究指明了方向。

研究人员为了开展这项研究,用到了几个关键的技术方法。他们从美国国家健康和营养检查调查(NHANES)数据库里提取了数据,这个数据库包含了丰富的信息,像参与者的身体检查结果、实验室测试数据、饮食信息和健康问卷等。在检测 AA 暴露方面,他们采用了先进的实验室检测技术,比如用改良的 Edman 反应和高效液相色谱 - 串联质谱法(HPLC - MS/MS)来测量血液中 AA 和它的主要代谢物环氧丙酰胺(GA)与血红蛋白的加合物(HbAA、HbGA);用超高效液相色谱 - 串联质谱法(UPLC - MS/MS)检测尿液中 N - 乙酰 - S -(2 - 氨甲酰乙基) - L - 半胱氨酸(AAMA)的浓度 ,并通过肌酐校正来消除尿液稀释的影响。在分析数据时,他们运用了多种统计方法,像调查逻辑回归模型、调查线性回归模型、广义相加模型(GAM)等,还进行了分层分析和中介分析,来探究 AA 暴露与睡眠健康以及全身炎症之间的关系。

下面我们来详细看看研究结果。

研究对象的基本特征


研究人员最终纳入了 2753 名 20 - 79 岁的成年人进行分析。这些参与者中,20 - 59 岁的人占比 72.3%,非西班牙裔白人最多,占 36.9% ,大部分人接受过高等教育,占 56.4%,有 72.6% 的人有饮酒习惯。短睡眠时长和自述睡眠困难的比例分别为 30.7% 和 26.0%。和 NHANES 2013 - 2016 周期的总参与者相比,这次研究纳入的样本年龄更大、受教育程度更高,体重指数(BMI)也更高,糖尿病和高血压的患病率也更高。在 AA 暴露相关指标方面,所有样本都检测到了 HbAA 和 HbGA,AAMA 在几乎所有尿液样本(2751/2753)中都能检测到。而且,HbAA、HbGA 和尿肌酐校正后的 AAMA 浓度之间相关性很强。另外,计算得到的全身免疫炎症指数(SII)和全身炎症反应指数(SIRI)的中位数分别是 444(315, 618)和 1.04(0.72, 1.51),这两个指数之间也有很高的相关性。

AA 内部生物标志物与不良睡眠结果的关联


经过对潜在混杂因素的调整,研究发现 HbAA、HbGA、HbAA + HbGA 水平以及肌酐校正后的尿 AAMA 浓度与短睡眠时长的风险增加有显著关联。具体来说,每增加一个单位的 ln 转换后的 HbAA、HbGA、HbAA + HbGA 和肌酐校正后的尿 AAMA 浓度,短睡眠时长的风险分别增加 1.37 倍、1.41 倍、1.43 倍和 1.24 倍 。不过,研究人员并没有发现 AA 内部生物标志物和自述睡眠困难之间存在显著关联。而且,通过广义相加模型(GAM)分析,也没有发现 AA 暴露和短睡眠时长风险之间存在显著的非线性关联。

AA 内部生物标志物与全身炎症标志物的关联


在控制了协变量之后,研究人员发现 HbGA 和 HbGA + HbGA 与 SII 的增加显著相关 。这表明 AA 暴露可能会引起全身炎症水平的升高,进一步说明 AA 对身体的影响不仅仅局限于睡眠方面,还涉及到身体的炎症反应系统。

吸烟状态分层分析


研究人员发现,吸烟状态和 AA 血红蛋白生物标志物之间的交互项部分具有统计学意义,所以他们按吸烟状态进行了分层分析。结果显示,在吸烟者中,肌酐校正后的尿 AAMA 水平与短睡眠时长风险之间存在显著关联 ,HbAA、HbGA 和 HbAA + HbGA 也都与短睡眠时长风险显著正相关;但在非吸烟者中,这些关联并不显著。而且,无论是吸烟者还是非吸烟者,AA 内部生物标志物和自述睡眠困难风险之间都没有显著关联。

从这次的研究中,我们可以得出这样的结论:通过血红蛋白加合物和尿液生物标志物评估的 AA 暴露,与 20 - 79 岁普通成年人短睡眠时长风险增加有关,这种关联在吸烟者中更为突出。同时,体内 AA 暴露还与全身炎症水平升高有关。不过,由于研究采用的是横断面研究设计,所以不能确定 AA 暴露和短睡眠时长风险之间的因果关系。而且,虽然研究调整了很多混杂因素,但还是不能排除一些潜在的混杂因素,像职业因素、其他环境污染物等的影响。另外,AAMA 只在单次尿液样本中测量,AA 血红蛋白生物标志物也只能反映过去 120 天的 AA 暴露情况,可能存在暴露分类错误的问题。

尽管存在这些局限性,这项研究依然意义重大。它是第一项在普通人群中探究 AA 内部暴露与不良睡眠结果和全身炎症之间关系的流行病学研究。通过检测血红蛋白加合物和尿液中的指标来评估 AA 暴露,能更全面地反映人体接触 AA 的情况。而且,研究中用到的 SII 和 SIRI 这两个全身炎症标志物很新颖,获取方便,对我们理解化学物质暴露和全身炎症的关系有很大帮助。这次的研究结果为后续进一步研究 AA 对健康的影响提供了重要的参考,也让我们更加重视日常生活中 AA 的潜在危害,期待未来能有更多研究来深入探索,找到有效的干预策略,保护大家的健康。

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