道路交通噪声与脂肪组织沉积及肝脏脂肪含量的关联性研究——德国国家队列(NAKO)证据

【字体: 时间:2025年05月29日 来源:Environment International 10.3

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  【编辑推荐】本研究首次基于德国国家队列(NAKO)的MRI数据,揭示长期道路交通噪声(Lden)暴露与内脏脂肪(VAT)、皮下腹部脂肪(SCAAT)及肝脏脂肪含量升高的显著关联。研究人员通过10m/100m缓冲区噪声建模,发现每增加10dB(A)噪声,男性肝脏脂肪含量升高3.57%,女性内脏脂肪增加3.13%,且关联性独立于空气污染物和绿地暴露。该研究为噪声污染作为代谢性疾病环境风险因素提供了影像学证据,对城市规划与公共健康政策制定具有重要启示。

  

论文解读

在现代城市环境中,道路交通噪声已成为仅次于空气污染的第二大环境健康威胁。世界卫生组织数据显示,约20%欧洲人口暴露于超过55dB(A)的有害噪声水平,这与高血压、心血管疾病等密切相关。然而,噪声如何影响肥胖这一全球性健康问题,特别是对脂肪组织分布这种早期代谢标志物的作用机制,仍缺乏精准的影像学证据。传统研究多依赖BMI等粗略指标,无法区分内脏脂肪(VAT)与皮下脂肪(SCAAT/SCTAT)的差异,而MRI技术为揭示噪声与特定脂肪沉积的关联提供了新视角。

德国国家队列(NAKO)的研究团队通过分析11,343名参与者的全身体磁共振成像数据,首次系统评估了噪声暴露与脂肪分布的关联。研究发现,在调整空气污染物(PM2.5/NO2)和绿地指数(NDVI)后,噪声每增加10dB(A),男性内脏脂肪显著增加1.72%,肝脏脂肪含量升高3.57%;女性相应指标增幅更高达3.13%和3.08%。更值得注意的是,肥胖男性对噪声的敏感性更强——其皮下腹部脂肪增幅是正常体重者的2倍,提示代谢异常人群可能面临双重环境风险。

关键技术方法
研究采用3T MAGNETOM Skyra MRI扫描仪获取全身体脂数据,通过深度学习算法(3D nnU-Net)自动分割内脏脂肪(VAT)、皮下腹部脂肪(SCAAT)和胸部皮下脂肪(SCTAT)。噪声暴露基于2017年欧洲环境信息观测网(EIONET)的Lden数据,采用10m/100m缓冲区加权计算。统计模型采用多重插补处理缺失数据,并利用有向无环图(DAG)控制混杂因素。

主要研究结果

  1. 基线特征
    队列中48.7%为女性,平均年龄51.9岁。噪声暴露均值43.8dB(A),20%参与者暴露于≥55dB(A)环境。男性内脏脂肪(4.8L)和肝脏脂肪(8.7%)显著高于女性(2.5L和6.4%)。

  2. 噪声与脂肪沉积
    噪声暴露与所有脂肪指标呈正相关:男性肝脏脂肪关联最强(%Δ=3.57, 95%CI:1.41-5.78),女性内脏脂肪响应最显著(%Δ=3.13, 1.09-5.18)。100m缓冲区结果与10m一致,验证了空间尺度的稳健性。

  3. 效应修饰分析
    肥胖男性表现出噪声与皮下脂肪的增强关联(SCAAT%Δ=4.29, p<0.05),而高血压男性肝脏脂肪对噪声更敏感。相反,非高血压女性反而显示出更强的噪声-肝脏脂肪关联,提示性别特异性调控机制。

  4. 敏感性验证
    排除非END覆盖区域样本后,效应值增强20%;采用分类噪声变量仍保持剂量反应趋势,证实结果可靠性。居住时长>10年者关联性更强,支持长期暴露的累积效应。

结论与展望
该研究首次通过MRI精准量化证实:道路交通噪声是独立于空气污染物的脂肪异常分布风险因素,其效应强度与代谢疾病状态交互作用。这一发现为噪声污染纳入代谢综合征防控提供了科学依据,提示未来城市规划需协同考虑声环境改善。研究局限性包括横断面设计及单一噪声源评估,后续NAKO随访数据将有助于验证因果关系。随着噪声地图精细化与多源暴露评估的发展,环境医学领域有望建立更精准的健康风险预警体系。

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