挥发性有机化合物暴露与心肌梗死的相关性：基于NHANES数据的代谢组学与心血管风险研究

为解决环境污染物对心血管健康的影响问题，上海金山山阳镇社区卫生服务中心的研究团队基于NHANES 2011-2018数据，通过代谢组学分析19种挥发性有机化合物代谢物(mVOCs)与心肌梗死(MI)的关联。研究发现3HPMA(OR=1.95)和CYMA(OR=1.8)等代谢物与MI风险显著相关，WQS模型显示混合暴露使MI风险增加20.4%。该研究首次揭示特定VOCs代谢物作为MI潜在生物标志物的重要性，为环境心血管流行病学提供新证据。

　　

在现代工业社会中，挥发性有机化合物(VOCs)如同无形的健康刺客，从汽车尾气、工业排放到家居清洁剂，无处不在。这些化学物质不仅威胁呼吸系统，更可能通过代谢产物悄然损伤心血管。心肌梗死(MI)作为全球头号健康杀手，其传统危险因素已广为人知，但环境污染物尤其是VOCs的潜在影响仍是一块未被充分探索的领域。现有研究虽提示某些VOCs可能通过氧化应激和炎症反应损害血管，但缺乏大规模人群的直接证据。这一知识空白使得公共卫生决策者和临床医生难以评估环境暴露对心血管疾病负担的真实贡献。

上海金山山阳镇社区卫生服务中心的Xiangyu Kong和Zhao Qiu团队在《Scientific Reports》发表的研究填补了这一空白。他们利用美国国家健康与营养调查(NHANES)2011-2018年数据，首次系统评估了19种VOCs尿代谢物(mVOCs)与MI的关联。通过多模型验证，不仅发现特定代谢物的独立风险，还揭示了混合暴露的协同效应，为环境心血管病学提供了重要证据。

研究采用三大关键技术：1)基于NHANES队列的横断面设计，纳入5,211名成人(含209例MI患者)；2)超高效液相色谱-电喷雾串联质谱(UPLC-ESI-MS/MS)定量19种mVOCs；3)多模型分析包括多变量logistic回归、限制性立方样条(RCS)和加权分位数和回归(WQS)，全面评估线性/非线性关系和混合暴露效应。

基线特征分析显示，MI患者中非西班牙裔白人、高血压、糖尿病和吸烟者比例显著更高。关键代谢物如3HPMA、CYMA、CEMA和DHBMA在MI组浓度明显升高(p<0.05)，提示这些生物标志物可能与疾病病理相关。

单变量分析结果尤为瞩目：经多因素调整后，3HPMA(丙烯醛代谢物)和CYMA(丙烯腈代谢物)分别使MI风险增加95%(OR=1.95)和80%(OR=1.8)。RCS模型进一步揭示3,4MHA、CEMA等9种代谢物存在显著剂量-反应关系，其中HMPMA呈现单调递增趋势，而2HPMA则表现为先升后平的非线性关联。

混合暴露分析通过WQS模型发现，mVOCs混合暴露指数每增加1个单位，MI风险上升20.4%(95%CI:1.05-1.38)。DHBMA(1,3-丁二烯代谢物)贡献权重最高(0.27)，其次是CEMA(0.16)和CYMA(0.14)，这六种关键代谢物共同构成"环境心血管风险指纹"。

讨论部分深入解析了生物学机制：CYMA对应的丙烯腈可通过其环氧化物代谢物引发DNA烷基化和氧化应激；3HPMA的前体丙烯醛能破坏内皮功能并激活PI3K/AKT存活通路；而DHBMA反映的1,3-丁二烯暴露则与血压调节异常相关。这些发现与既往毒理学研究高度吻合，证实VOCs可能通过多重通路促进动脉粥样硬化。

该研究的创新价值在于：首次建立mVOCs-MI关联的人群证据链，突破传统单一污染物研究局限，提出"环境暴露组"评估新范式；发现DHBMA等新型生物标志物，为早期风险预警提供可能；其采用的WQS-RCS联合模型为环境健康研究提供方法学参考。局限在于横断面设计难以确定因果关系，且未评估基因-环境交互作用。未来需结合前瞻性队列和机制研究，进一步验证这些代谢物在心血管疾病预防中的临床应用价值。

这项来自社区医疗机构的研究意外地站在了环境医学前沿，证明基层卫生数据也能为全球健康问题提供关键答案。当我们在关注血压和血脂时，或许也该开始重视那些看不见的化学威胁，因为这项研究清楚地表明：清洁的空气不仅是肺的需要，更是心脏的守护者。