综述:新兴污染物与痛风或高尿酸血症的流行病学视角

【字体: 时间:2025年05月09日 来源:Emerging Contaminants 5.3

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  这篇综述聚焦新兴污染物(ECs)与痛风、高尿酸血症的关联。梳理了 ECs(如内分泌干扰物、持久性有机污染物等)对疾病的影响及暴露途径,探讨研究挑战,为减少暴露、制定防控策略提供依据,助力提升公众健康水平。

  

1. 引言


痛风是一种因长期高尿酸血症引发的常见炎症性关节炎。当男性血清尿酸(SUA)浓度超过 416.0 μmol/L(7.0 mg/dL) ,女性超过 357.0 μmol/L(6.0 mg/dL)时,就会被定义为高尿酸血症。尿酸水平持续过饱和,会导致尿酸钠(MSU)晶体积累,进而引发痛风发作,同时还会促使先天免疫细胞产生炎症介质,引发急性痛风发作。

过去二十年,痛风和高尿酸血症在全球的患病率和发病率不断上升,给公共卫生带来沉重负担。虽然遗传和饮食习惯是主要影响因素,但环境因素的作用也日益受到关注。新兴污染物(ECs),如双酚类(BPs)、全氟和多氟烷基物质(PFAS)、微塑料(MPs)等,因其广泛存在、长期残留和环境污染问题,成为研究热点。有证据表明,ECs 可能通过诱导氧化应激、损害肾功能,影响尿酸(UA)的产生和排泄,进而增加痛风和高尿酸血症的发病风险,但目前其具体作用机制尚未完全明确。

2. 新兴污染物(ECs)


新兴污染物包含众多新发现的合成或天然化学物质及生物制剂,如药品和个人护理产品(PPCPs)、PFAS、新出现的病原体、蓝藻毒素等。全球已检测到 3000 多种 ECs,它们广泛存在于环境中,难以监测。长期接触 ECs 会对人体健康造成严重威胁,因为它们会在生物体内积累,对肝脏和肾脏等器官造成损害,影响 UA 代谢,还可能加剧痛风的炎症反应。

3. ECs 对高尿酸血症和痛风的健康影响


众多研究聚焦于 ECs 与高尿酸血症和痛风的关联,尤其是邻苯二甲酸酯(PAEs)、BPs、多氯联苯(PCBs)、多环芳烃(PAHs)、PFAS、农药、重金属和 MPs 等。下面将分别阐述这些 ECs 影响疾病发展的机制及相关流行病学证据。

3.1 内分泌干扰化学物质(EDCs)


内分泌干扰化学物质(EDCs)会干扰人体激素功能,影响激素的合成、分泌、运输、代谢等过程。BPs 和 PAEs 是典型的 EDCs。

  • 邻苯二甲酸酯(PAEs):PAEs 是一类广泛使用的增塑剂和添加剂,人类主要通过饮食、吸入和皮肤接触暴露于 PAEs。PAEs 可能导致肝肾功能异常,影响 UA 水平。动物研究显示,母体暴露于邻苯二甲酸二(2 - 乙基己基)酯(DEHP)会使雄性后代 UA 水平升高,还会导致肝细胞结构破坏和肾组织损伤。流行病学研究发现,不同 PAEs 代谢物对 UA 水平的影响存在差异,部分代谢物与高尿酸血症的发生呈正相关,而有些则呈负相关。
  • 双酚类(BPs):BPs 用于多种消费品,其中双酚 A(BPA)最为人熟知。BPs 可通过多种机制使 SUA 水平升高,如 BPA 能增强黄嘌呤氧化酶(XO)的活性,加速 UA 的形成,还会影响肾功能,导致 UA 积累。BPA 的替代品双酚 S(BPS)和双酚 P(BPP)也会通过损害肾脏结构和干扰肝脏嘌呤代谢来升高 SUA 水平,而双酚 F(BPF)则抑制鸟嘌呤向 UA 的转化。流行病学研究表明,暴露于 BPA、BPS 和 BPP 会增加高尿酸血症的发病风险。

3.2 持久性有机污染物(POPs)


持久性有机污染物(POPs)具有抗性、半挥发性和光稳定性,能远距离传输并在生物体内积累,对生态平衡和公众健康构成严重威胁。PCBs、PAHs、PFAS 等都属于 POPs。

  • 多氯联苯(PCBs):PCBs 曾广泛用于工业和商业,虽已被禁止,但仍会因非法倾倒等原因进入环境。人们主要通过食物摄入 PCBs,城市空气和建筑物内空气也是潜在暴露源。PCBs 会影响肝脏和肾脏功能,导致 UA 水平升高。例如,早期暴露于 PCB 138 会引起肾脏肥大和纤维化,还会降低肾脏中对 UA 排泄至关重要的 ABCG2 蛋白表达水平。流行病学研究表明,某些 PCBs 与高尿酸血症和 UA 水平显著正相关,青少年和生活方式不健康的人可能更易受影响。
  • 多环芳烃(PAHs):PAHs 源于自然和人为活动,人为排放是主要来源。PAHs 可通过增强活性氧(ROS)生成、引发炎症、损伤肾脏功能和影响嘌呤代谢等途径影响 UA 水平。研究发现,PAHs 暴露与 UA 水平升高及高尿酸血症风险增加密切相关,如某些 PAHs 代谢物与青少年和焦炉工人的 SUA 水平呈正相关,在肥胖女性中,PAHs 在脂肪组织中的生物积累与 UA 水平等多种代谢参数显著相关。此外,氧化 DNA 损伤可能在 PAHs 对高尿酸血症的影响中起介导作用。
  • 全氟和多氟烷基物质(PFAS):PFAS 具有优良的化学和热稳定性,广泛应用于多个领域。人们主要通过食物、手口接触、饮用受污染的水和吸入灰尘暴露于 PFAS,特定职业人群的暴露风险更高。PFAS 可通过竞争结合有机阴离子转运体(OATs),影响肾功能,减少 UA 排泄,还会影响氧化应激、调节肾转运蛋白功能和激活细胞死亡途径,增加 UA 水平升高的风险。多项研究表明,PFAS 暴露与 SUA 水平升高及高尿酸血症风险增加显著相关,且存在性别和年龄差异,但 PFAS 混合物与 UA 水平及高尿酸血症风险的关系存在差异,需进一步研究。

3.3 农药


农药用于防治害虫和调节植物生长,可通过喷雾漂移、挥发等方式进入环境,人类主要通过职业接触和食用受污染的食物暴露于农药。农药可通过多种机制影响 UA 的产生和排泄,如有机磷农药干扰嘌呤分解代谢,导致 UA 积累,还会损害肾脏、抑制抗氧化防御系统;其他农药如草甘膦、铜喹啉酸等会通过增加氧化应激、引起细胞毒性和组织病理学变化,损害肝脏和肾脏功能,干扰 UA 代谢,部分农药还具有遗传毒性,影响相关基因表达。流行病学研究表明,暴露于草甘膦、有机磷农药、有机氯农药(OCPs)等与 UA 水平升高和高尿酸血症风险增加相关,女性、老年人和低收入人群可能更易受影响,健康的生活方式有助于降低风险。

3.4 重金属


重金属在日常生活中广泛应用,可通过食物链在生物体内积累,对人类和生态系统构成威胁。常见的重金属包括镉(Cd)、汞(Hg)、锰(Mn)、铅(Pb)、砷(As)等。重金属进入人体后会引发氧化应激反应,导致细胞氧化损伤,影响 DNA,进而损害肝脏和肾脏功能,干扰嘌呤代谢途径。例如,镍(Ni)会影响肠道菌群组成,铅(Pb)会干扰细胞内信号通路,铁(Fe)会促进炎症反应。流行病学研究表明,多数情况下,暴露于单个或混合重金属与 UA 水平升高和高尿酸血症风险增加正相关,但也有研究发现尿铅水平、血镉水平与 SUA 水平存在负相关,这可能与暴露途径、性别、研究人群或测量方法不同有关。此外,锰(Mn)、钒(V)、铬(Cr)、锡(Sn)等与体内 UA 水平呈负相关。

3.5 微塑料(MPs)


微塑料(MPs)是直径≤5 mm 的塑料颗粒,人类主要通过口腔接触暴露于 MPs,如食用海鲜、啤酒、瓶装矿泉水和牛奶等。MPs 可在肾脏中积累,导致肾脏结构和功能改变,如肾小球面积增加、促进肾纤维化和损害肾过滤功能,进而减少 UA 排泄,可能使血液 UA 水平升高。MPs 还会诱导氧化应激和炎症反应,激活相关信号通路,加剧肾脏损伤。不过,目前关于 MPs 对人类影响的研究主要基于动物模型,其对人类的具体影响还需进一步的流行病学和临床研究验证。

4. 研究挑战和局限性


目前,ECs 及其健康影响的研究尚处于早期阶段,面临诸多挑战和局限性。暴露评估复杂,检测技术成本高且缺乏标准化方法,样本处理可能干扰检测结果,多数污染物影响 UA 产生和排泄的具体毒性机制也未完全阐明。现有研究多为横断面设计,样本量小,难以推断因果关系,缺乏前瞻性队列研究,无法评估长期健康影响。不同研究的方法和终点指标不统一,数据异质性高,研究结果的普遍性受限。环境污染物常与其他化学物质协同作用,增加健康风险评估的复杂性,且研究未充分考虑个体差异。此外,环境标准滞后,对新兴替代品监管不足,公众对 ECs 健康风险的认识有限,环境修复技术效率低且成本高。

5. 结论


本综述整合了近期关于 ECs 与高尿酸血症和痛风风险关联的研究证据。ECs 可能通过氧化应激、肾功能障碍和炎症反应等多种途径促进疾病发生。如 PFAS 和 PCBs 损害肾功能,使 SUA 水平升高;重金属干扰嘌呤代谢,加重氧化损伤;MPs 可能导致肾损伤和纤维化,减少 UA 排泄。然而,目前研究仍存在诸多不足,未来应开展更多不同国家和地区的长期队列研究,利用新一代技术识别潜在的暴露生物标志物,研究多种 ECs 同时暴露的影响,探索 ECs 在人体内的潜在毒性机制,促进多领域数据整合,探索干预措施,并加强跨学科合作,为规范 ECs 监管、降低疾病发病率和改善公众健康提供依据。

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