砷暴露、遗传易感性与生活方式对葡萄糖-胰岛素稳态的协同作用：一项重复测量的前瞻性研究

本研究聚焦环境砷暴露（UTAs）、遗传风险（PRS）与生活方式（HLS）对葡萄糖-胰岛素稳态的交互作用。武汉-珠海队列6136名参与者的纵向数据显示，高砷暴露与FPG、FPI、HOMA-IR年增长率显著正相关（β=0.020-0.032），且与高PRS存在协同效应（Pinteraction <0.05）。低UTAs、低PRS结合高HLS可最大程度延缓胰岛素抵抗进展（FPI降低0.033 ln-unit/年）。该研究为T2D早期防控提供了环境-遗传-行为多维干预策略。

　　

论文解读
在全球糖尿病负担日益加重的背景下，葡萄糖-胰岛素稳态失衡作为2型糖尿病（T2D）的前驱标志，其驱动机制亟待阐明。尽管砷污染被世界卫生组织列为重大公共卫生威胁，且全基因组关联研究（GWAS）已发现数百个T2D相关基因位点，但环境毒素、遗传背景与生活方式的复杂互作如何影响糖代谢，仍是未被破解的科学谜题。更棘手的是，现有证据多来自欧美人群，亚洲数据稀缺，而砷暴露风险在稻米主食区域尤为突出。

为填补这一空白，中国的研究团队依托武汉-珠海队列（2011-2018），开展了一项创新性的重复测量研究。通过三次随访（基线、3年、6年），团队系统采集了4812名成年人的尿液砷浓度（UTAs）、空腹血糖（FPG）、空腹胰岛素（FPI），并计算胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）和β细胞功能（HOMA-β）。研究整合了多基因风险评分（PRS）和健康生活方式评分（HLS），采用线性混合模型（含个体随机截距）解析三者的独立及联合效应。

关键技术方法

1. 队列设计：基于武汉-珠海前瞻性队列（n=4812），三次重复测量生物标志物；
2. 暴露评估：肌酐校正尿砷浓度（UTAs）作为内暴露标志物；
3. 遗传分析：利用BBJ和MAGIC数据库构建FPG/FPI/HOMA-IR/HOMA-β特异性PRS；
4. 生活方式量化：HLS包含饮食、运动等5维度；
5. 统计模型：线性混合模型处理重复测量数据，检验基因-环境交互作用。

研究结果
砷暴露与糖代谢异常
纵向分析显示，UTAs每增加1个标准差，FPG、FPI和HOMA-IR年增长率分别升高0.020、0.007和0.011 ln-unit（均P<0.05）。这一发现印证了砷通过氧化应激损伤胰岛β细胞的动物实验结论。

遗传风险的放大效应
FPG-PRS每升高1个标准差，6年内FPG累积增加0.136 mmol/L（95%CI:0.066-0.207）。值得注意的是，高PRS人群暴露于高砷时，FPI和HOMA-IR年增速进一步加剧0.029-0.032 ln-unit，揭示基因-环境正向交互（P_interaction
<0.05）。

生活方式的保护作用
低UTAs+低PRS+高HLS组合展现出最强保护效应，使FPI和HOMA-IR年降幅达0.033-0.038 ln-unit。这种"三低一高"模式提示，健康行为可部分抵消遗传和环境风险。

结论与意义
该研究首次在亚洲人群中证实：砷暴露与遗传易感性通过协同作用加速胰岛素抵抗（HOMA-IR）进展，而健康生活方式（HLS）能显著缓解这一过程。从公共卫生视角看，在砷污染地区推行"精准预防"——针对高PRS人群强化砷暴露控制和生活干预——可能成为遏制T2D流行的有效策略。论文发表于《Environmental Research》的发现，不仅为环境内分泌干扰物研究提供了新证据，更开创了环境-遗传-行为多维干预的新范式。