中国西北矿区学龄前儿童尿镉与肾损伤生物标志物的关联性研究及尿镉临界值优化

本研究针对西北矿区学龄前儿童镉暴露引发的肾损伤风险，通过检测420名儿童尿镉(U-Cd)及肾损伤标志物(UNAG、Uβ2-MG、URBP)，首次确定U-Cd诱发生物标志物异常的临界值(7.78-14.74 μg/g cr)，为儿童镉暴露防控提供精准阈值依据。

　　

镉污染阴影下的儿童肾脏保卫战
在中国西北部一个被列为典型重金属污染区的工业城市，农田土壤镉含量超标18.4倍，小麦镉含量超国标6倍。这片土地上，学龄前儿童正面临隐形威胁——他们的镉摄入量是成人的1.52倍，而发育中的肾脏对镉毒性尤为敏感。尽管成人镉暴露研究已较充分，但关于儿童这一脆弱群体的安全阈值始终是空白。兰州大学公共卫生学院的研究团队在《Journal of Trace Elements in Medicine and Biology》发表的研究，首次揭开了这个关键问题的答案。

研究团队采用横断面调查设计，采集420名3-6岁儿童晨尿样本，运用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)检测尿镉(U-Cd)，同时测定三种肾小管损伤标志物：N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(UNAG)、β₂-微球蛋白(Uβ₂-MG)和视黄醇结合蛋白(URBP)。通过Pearson相关、分位数回归和logistic回归分析暴露-效应关系，并创新性采用ROC曲线确定生物标志物异常的U-Cd最佳临界值。

地理分布与性别差异
空间分析显示东北部儿童U-Cd浓度显著高于其他区域，与当地主导风向和污染源分布吻合。更令人警觉的是，女孩U-Cd几何均数(8.45 μg/g cr)显著高于男孩(6.70 μg/g cr)，可能与性别特异性代谢差异有关。虽然整体水平未超过国家15 μg/g cr限值，但已远超日本推荐的2 μg/g cr警戒线。

镉与肾损伤的剂量-效应关系
研究发现U-Cd每增加1 μg/g cr，UNAG异常风险升高6.3%，Uβ₂-MG和URBP分别增加4.8%与5.1%。这种梯度关系在分位数回归中同样显著，证实了低剂量镉暴露即可引发肾小管损伤。

突破性的临界值体系
通过ROC曲线分析，团队首次建立儿童特异性U-Cd阈值：

• 单一标志物阈值：UNAG(7.78 μg/g cr)、Uβ₂-MG(14.74 μg/g cr)、URBP(12.75 μg/g cr)
• 综合阈值：当要求95%灵敏度时，U-Cd仅需5.18 μg/g cr即可预警肾损伤风险

讨论与启示
该研究颠覆了传统"安全阈值"概念，证明现有成人标准(如我国15 μg/g cr)对儿童保护不足。UNAG作为最敏感指标，其7.78 μg/g cr阈值可视为早期预警信号。值得注意的是，当采用多标志物联合诊断时，阈值降至5.18 μg/g cr，这提示临床监测需结合多种生物标志物以提高准确性。

这项研究为制定儿童镉暴露防控标准提供了关键科学依据，其建立的阈值体系不仅适用于中国西北矿区，对全球重金属污染地区儿童健康保护都具有示范意义。正如通讯作者Yuhui Dang强调的："我们必须建立基于儿童敏感性的镉暴露安全体系，因为他们的肾脏损伤可能是不可逆的。"研究团队建议将U-Cd>5 μg/g cr纳入儿童常规体检项目，这对实现联合国可持续发展目标中"减少有害化学物质暴露"的承诺具有重要实践价值。