编辑推荐:
为探究镉(Cd)与硒(Se)对生物衰老加速的影响,研究人员分析 NHANES 数据,发现 Cd 与 KDM-BA-Accel(β=0.57)、PhenoAge-Accel(β=0.77)正相关,Se 则负相关,且炎症介导相关关系,Se 可拮抗 Cd 效应,为公共卫生干预提供新方向。
随着全球人口老龄化加剧,衰老相关疾病已成为公共健康的重大威胁。与此同时,重金属污染尤其是镉(Cd)暴露,作为环境健康的隐形杀手,其对人类衰老进程的影响日益受到关注。已有研究表明,Cd 可能通过氧化应激、炎症反应等机制加速生物衰老,但针对 Cd 毒性的有效干预手段却十分有限。硒(Se)作为人体必需的微量元素,因具有抗氧化、抗炎及拮抗重金属毒性等特性,被视为潜在的抗衰老候选因子。然而,Se 能否缓解 Cd 诱导的生物衰老加速,两者在衰老过程中的交互作用及潜在机制尚不明确。在此背景下,一项由研究人员开展的研究(论文发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》),旨在系统揭示 Cd 与 Se 对生物衰老的独立及联合作用,并探索炎症在其中的中介效应,为重金属污染人群的健康干预提供科学依据。
该研究基于美国国家健康与营养检查调查(NHANES,2015-2018)的公开数据,纳入 7119 名(KDM-BA 分析)及 7433 名(PhenoAge 分析)成年参与者。研究通过电感耦合等离子体质谱法(ICP-DRC-MS)测定全血 Cd(B-Cd)和 Se(B-Se)含量,采用 Klemera-Doubal 法生物年龄加速(KDM-BA-Accel)和表型年龄加速(PhenoAge-Accel)作为生物衰老加速的评估指标。通过多变量线性回归、限制性立方样条(RCS)模型、中介分析及交互作用分析等统计学方法,系统评估 Cd 与 Se 对衰老的影响及炎症的中介作用。
3.1 参与者特征
研究对象平均年龄约 51 岁,女性占比超 50%,40% 以上存在衰老加速现象。B-Cd 中位数为 0.31 μg/L,B-Se 为 190 μg/L 左右,炎症指标如中性粒细胞与淋巴细胞比值(NLR)、血小板与淋巴细胞比值(PLR)等显示人群存在不同程度的慢性炎症状态。
3.2 Cd 和 Se 与衰老加速的关联
线性回归表明,B-Cd 每增加 1 个自然对数单位,KDM-BA-Accel 增加 0.57 年,PhenoAge-Accel 增加 0.77 年;而 B-Se 每增加 1 个自然对数单位,两者分别降低 4.01 年和 5.30 年。分 quartile 分析显示,高 Cd 暴露组衰老加速显著,高 Se 组则显著减缓。RCS 模型揭示 Cd 与衰老呈 J 型曲线关系(低水平影响小,高水平显著加速),Se 与衰老呈 L 型曲线关系(达到一定水平后保护效应趋于稳定)。
3.3 炎症的中介作用
中介分析表明,炎症指标 PLR 和 LMR 在 Cd/Se 与衰老的关联中起显著中介作用,中介比例为 5.8%-12.9%。Cd 暴露可通过升高 PLR、降低 LMR 促进炎症,进而加速衰老;Se 则通过降低 PLR、升高 LMR 发挥抗炎效应,延缓衰老。
3.4 Cd 与 Se 的交互作用
交互作用分析显示,Cd 与 Se 在 PhenoAge-Accel 上存在显著拮抗效应(β 交互 =-1.29)。四组分析表明,高 Cd + 低 Se 组衰老加速显著(β=0.87),而高 Cd + 高 Se 组无显著差异;随 Se 水平升高,Cd 对 PhenoAge-Accel 的正向影响逐渐减弱直至消失。Quantile g-computation 分析显示,Cd 与 Se 混合物整体与衰老无显著关联,提示 Se 可抵消 Cd 的有害效应。亚组分析显示,非吸烟者中 Se 对 Cd 的拮抗效应更显著。
3.5 人口学特征的影响
年龄分层显示,老年人群(>65 岁)对 Cd 和 Se 的敏感性更高;男性中 Se 对 KDM-BA-Accel 的保护效应更强;吸烟者中 Cd 的促衰老作用更显著,可能与吸烟增加 Cd 暴露有关。
本研究首次在大规模人群中系统证实了 Se 对 Cd 诱导的生物衰老加速具有拮抗作用,且炎症通路是其重要中介机制。研究结果表明,适当补充 Se 可能是降低重金属污染人群衰老相关健康风险的有效策略,尤其对非吸烟、老年及高 Cd 暴露人群具有重要公共卫生意义。尽管研究存在横断面设计局限性,但其为后续干预研究提供了关键靶点和理论依据,有望推动基于营养素的环境健康干预措施的发展。