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【编辑推荐】为明确尿砷与 C 反应蛋白(CRP)关联及饮食生活方式的影响,研究纳入 5761 名成人,用加权多变量线性回归分析。发现∑As、MMA、DMA 与 CRP 呈负相关,SMI 与 CRP 关联受性别和膳食叶酸摄入影响,为砷暴露健康效应机制提供新视角。
研究背景:揭开低剂量砷暴露与炎症的神秘面纱
在环境健康领域,无机砷(iA)如同潜伏在人群中的 “健康破坏者”,其高剂量暴露早已被证实与肺癌、膀胱癌、皮肤癌等恶性肿瘤,以及心血管疾病、糖尿病等慢性疾病紧密相关。作为炎症标志物的 C 反应蛋白(CRP),在上述疾病的发生发展中扮演着关键角色。然而,在低剂量暴露场景下,尿砷水平与 CRP 之间的关系却如同被迷雾笼罩 —— 现有研究结论莫衷一是,且缺乏对膳食叶酸摄入、体重指数(BMI)、性别等潜在影响因素的系统探究。
值得关注的是,全球约 1.4 亿人仍面临饮用水砷浓度超标的威胁,即便在饮用水标准严格的美国,低水平砷暴露仍与心血管疾病、糖尿病等健康风险挂钩。与此同时,叶酸作为一种重要的 B9 维生素,被发现可能通过影响砷的甲基化代谢过程调节其毒性,但这一机制尚未完全明晰。在此背景下,解析低剂量砷暴露与炎症的关联,以及叶酸等因素的潜在修饰作用,成为破解砷暴露健康风险的关键科学问题。
为填补这一研究空白,来自美国相关研究机构的科研团队基于美国国家健康与营养检查调查(NHANES)数据,开展了一项大规模流行病学研究。该研究成果发表于《International Journal of Hygiene and Environmental Health》,为揭示砷暴露的炎症机制及个体化健康风险评估提供了重要依据。
研究方法:大数据下的精准解析
研究纳入 2005-2006、2007-2008、2009-2010 及 2015-2016 四个调查周期的 5761 名 25 岁以上美国成人,利用调查加权多变量线性回归模型,分析对数转换后的尿砷浓度(∑As、单甲基砷酸 [MMA]、二甲基砷酸 [DMA]、初级甲基化指数 [PMI]、次级甲基化指数 [SMI])与对数转换 CRP 的关联,并按性别、BMI、叶酸补充剂使用情况、膳食叶酸摄入量进行分层分析。
研究结果:意料之外的负相关与复杂的修饰效应
尿砷形态与 CRP 的基础关联
研究发现,三种尿砷形态(∑As、MMA、DMA)与 CRP 水平呈现统计学显著的负相关关系:当砷浓度每增加 25% 时,∑As、MMA、DMA 对应的 CRP 水平分别降低 3.06%、2.34%、2.10%。这一结果与 “砷暴露诱导炎症” 的传统认知形成鲜明对比,提示低剂量砷暴露可能存在不同于高剂量的复杂生物学效应。
甲基化指数的性别与叶酸依赖性差异
次级甲基化指数(SMI)与 CRP 的关联呈现显著的性别和膳食叶酸摄入修饰效应(p 交互作用分别为 < 0.01 和 0.04)。这意味着,性别差异和叶酸营养状况可能通过影响砷的次级甲基化代谢通路,进而调节砷暴露与炎症的相互作用。
研究结论与讨论:重新审视砷暴露的炎症密码
本研究首次在大规模全国代表性人群中证实,低剂量尿砷浓度与 CRP 呈负相关,这一 “逆直觉” 结果挑战了既往对砷毒性机制的认知,提示需重新评估低水平砷暴露的炎症效应及其潜在阈值。同时,叶酸摄入对 SMI 与 CRP 关联的修饰作用,为 “叶酸通过调节砷甲基化降低毒性” 的假说提供了流行病学证据,暗示叶酸补充可能成为砷暴露人群的潜在干预策略。
然而,研究亦存在局限性:仅基于横断面数据无法明确因果关系,尿砷浓度反映的是短期暴露水平,难以代表长期累积暴露效应;叶酸摄入量评估依赖自我报告,可能存在测量偏倚。未来需结合纵向队列研究和分子机制实验,进一步阐明砷代谢通路的性别差异、叶酸的剂量 - 效应关系,以及低剂量砷暴露的炎症双向调节机制。
这项研究不仅为砷暴露的健康风险评估提供了新维度,更呼吁学界关注 “低剂量毒物效应的复杂性”—— 在环境污染物风险管控中,需充分考虑个体遗传背景、营养状态等因素的差异,推动精准预防策略的发展。随着全球饮用水砷标准的日益严格,此类研究对制定个体化健康防护措施具有重要现实意义。