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现有研究多聚焦心血管疾病风险,金属对心脏损伤影响的研究有限。本研究基于 NHANES 数据,用 WQS、Qgcomp 等模型分析 9 种尿金属与 Hs-cTnI、Hs-cTnT 的关联,发现 Cd、Pb 等与心脏损伤相关,Cd 影响显著,为心脏损伤防治提供依据。
在现代社会,环境中金属的广泛使用与分布给人类健康带来潜在威胁,心血管健康便是受其影响的重要领域。目前,关于心血管疾病风险的研究已较为广泛,但金属暴露对早期心脏损伤的具体影响却尚未得到充分探讨。心脏肌钙蛋白(cTn),尤其是高灵敏度心脏肌钙蛋白 I(Hs-cTnI)和 T(Hs-cTnT),作为心肌细胞中高表达的物质,因其敏感性成为检测急性心肌梗死的可靠生物标志物,无症状个体中 Hs-cTn 浓度升高也与死亡率和心血管事件增加相关。然而,血清生物标志物能提供比自我报告医疗记录更精确可靠的数据,通过 cTn 检测早期发现心脏损伤至关重要,因此深入探究尿金属暴露与 Hs-cTnI、Hs-cTnT 水平的关系具有重要的现实意义。
为填补这一研究空白,哈尔滨医科大学附属第二医院的研究人员开展了相关研究,该研究成果发表在《Clinica Chimica Acta》。研究旨在利用 NHANES 1999–2004 调查周期的数据,探究普通人群中尿金属暴露对 Hs-cTnI 和 Hs-cTnT 水平的影响,分析了包括锑(Sb)、Cd、钴(Co)、铯(Cs)、钡(Ba)、钨(W)、钼(Mo)、铊(Tl)和 Pb 在内的单个金属之间的关系,并应用加权分位数和(WQS)回归、分位数 g 计算(Qgcomp)和贝叶斯核机器回归(BKMR)等稳健的多污染物效应评估方法,评估上述九种金属对心脏损伤生物标志物的综合影响,以识别尿金属暴露导致的心脏损伤早期迹象,加强早期干预和预防策略。
研究主要采用了以下关键技术方法:对来自美国国家健康与营养检查调查(NHANES)的 3865 名成年人数据进行分析,运用了 WQS 回归、Qgcomp、多元逻辑回归和 BKMR 等统计模型,以考察 9 种尿金属与心脏损伤生物标志物(Hs-cTnI 和 Hs-cTnT)之间的相关性,样本队列来源为 NHANES。
结果
- 多元逻辑回归结果:雅培 Hs-cTnI 升高与 Cd(OR:1.26,95% CI:1.11,1.42)和 Pb(OR:1.17,95% CI:1.01,1.34)水平升高显著相关。
- WQS 模型结果:在雅培 Hs-cTnI 的 WQS 模型中,Cd(85.90%)、Pb(8.01%)和 W(3.34%)是权重最高的金属。
- Qgcomp 模型分析结果:对于 Ortho Hs-cTnI、西门子 Hs-cTnI、雅培 Hs-cTnI 和 Hs-cTnT,正向金属均为 Cd(分别为 0.2986、0.6520、0.7638 和 0.3648)。
- BKMR 结果:在金属混合物中,Hs-cTnT 具有最高条件后验包含概率的成分是 Cd(1.000)和 Sb(1.000)。此外,收缩压在心脏损伤生物标志物的中介效应中所占比例最高。
结论与讨论
本研究通过全国代表性的美国成年人横断面研究发现,尿中金属浓度,尤其是 Cd、Pb 和 Cs,与高灵敏度心脏肌钙蛋白 I 和 T 水平升高(早期心脏损伤的标志物)存在显著关联,且这些关联在 WQS、Qgcomp 和 BKMR 等多种统计模型中均一致被识别,支持了研究结果的稳健性。Cd 在所有模型中均为主要贡献者。这表明尿中金属组合暴露与心脏损伤风险增加相关,且这种关联可能主要受 Cd 影响。该研究结果为环境金属暴露与心脏损伤之间的联系提供了新的证据,有助于深入理解金属暴露对心血管健康的影响,为早期识别和干预心脏损伤提供了重要的理论依据和潜在靶点,对公共卫生和临床实践具有重要的指导意义,有助于制定针对性的预防策略,减少金属暴露对心脏健康的危害。