膳食与血液必需微量元素联合暴露对老年衰弱的影响：一项横断面研究的启示

为探究必需微量元素（ETEs）摄入不足/过量与老年衰弱（frailty）的关联，浙江大学团队开展社区横断面研究（n=4,009）。通过食物频率问卷评估膳食Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Se摄入，ICP-MS/OES检测全血微量元素水平，FRAIL量表评估衰弱状态。研究发现：膳食ETEs与衰弱呈L型剂量反应关系；全血Mn呈U型关联，Fe呈线性负相关；混合暴露模型（WQS和g-computation）显示ETEs组合显著降低衰弱风险（β=-0.076~-0.099）。该研究首次揭示ETEs类型与剂量的双重重要性，为老年精准营养干预提供新证据。

　　

论文解读

研究背景：老龄化社会下的隐形健康威胁

随着全球老龄化加剧，老年衰弱——这种表现为机体抗应激能力下降的生理状态，正成为重大公共卫生挑战。不同于单纯疾病，衰弱综合评估个体功能储备（FRAIL^量表涵盖疲劳、行动能力等5维度），与死亡、跌倒等不良事件密切相关。值得注意的是，全球衰弱患病率差异悬殊（4.0%~59.1%），而微量元素作为调节氧化应激、炎症的关键因子，其摄入失衡可能通过多种途径加速衰弱进程。然而现有研究存在三大局限：多聚焦单一元素而忽视协同/拮抗效应（如Zn-Cu-Fe的吸收竞争）；仅关注膳食或血液单一暴露维度；缺乏针对中国人群的剂量反应证据。这些空白亟待填补。

研究设计与方法

浙江大学医学院附属第二医院与第四附属医院团队在浙江义乌社区招募4,462名≥65岁老年人，最终纳入4,009名膳食分析对象和2,635名血液检测对象。研究采用多维度技术整合：

1. 衰弱评估：采用经中文验证的FRAIL^量表（含疲劳、爬楼梯能力等5项）；

2. 膳食暴露：基于中国长寿调查（CLHLS）食物频率问卷，结合第五次中国总膳食研究（TDS）的浙江数据计算每日ETEs摄入量；

3. 血液暴露：ICP-MS检测全血Cr、Mn、Cu、Zn、Se，ICP-OES检测Fe，严格质控（LOD低至0.008μg/L）；

4. 统计模型：有序逻辑回归分析个体关联，限制性立方样条（RCS）拟合剂量曲线，加权分位数和回归（WQS）及分位数g-计算解析混合效应。

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研究结果与发现

1. 膳食微量元素的保护性"天花板效应"

所有六种必需微量元素（Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Se）均显示抗衰弱作用，但存在显著非线性特征：

• L型曲线：当膳食摄入达阈值（如Fe>20.59 mg/d，Se>92.69×10^-3 mg/d），进一步增加摄入对衰弱改善减弱（P_nonlinear=0.003~0.023）。

• 剂量对比：最高四分位（Q4）人群衰弱风险显著降低，例如Cr摄入>0.15 mg/d者衰弱风险较最低组下降39%（OR=0.61, 95%CI: 0.49-0.77）。

2. 血液微量元素的"双刃剑"现象

• 铁（Fe）的线性保护：全血Fe每升高1个四分位，衰弱风险递减（Q4 vs Q1: OR=0.76, 95%CI: 0.61-0.95），RCS证实线性负相关（P_nonlinear=0.230）。

• 锰（Mn）的U型魔咒：血液Mn在12.71μg/L（中位数）时风险最低，低于或高于此浓度均增加衰弱可能性（P_nonlinear=0.003）。

• 铜（Cu）的潜在风险：血Cu>823.73μg/L组衰弱风险升高30%（OR=1.30, 95%CI: 1.04-1.63），提示需警惕高铜状态。

3. 混合暴露的协同作用

WQS模型揭示ETEs组合效应：

• 膳食混合暴露每增加1分位，衰弱评分降低0.076分（β=-0.076, 95%CI: -0.122~-0.030），其中Fe贡献最大（权重27.1%）；

• 血液混合效应同样显著（β=-0.078），以Cr（43.5%）、Fe（33.2%）为主导；

• 分位数g-计算验证结果稳健，尤其血液Se（-34.5%）、Cr（-29.9%）的负权重突出。

4. 暴露一致性强化证据

当膳食与血液暴露同步高位时，衰弱风险进一步降低：Cr（OR=0.71）、Fe（OR=0.74）、Se（OR=0.69）的联合效应显著优于单一暴露组（均P<0.05）。

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结论与意义

本研究首次在中国老年人群中系统揭示必需微量元素的双维度暴露特征：膳食ETEs普遍存在"收益递减"的L型关系，而血液Mn则呈现精确的U型阈值。更重要的是，通过WQS和分位数g-计算等先进模型，证实Fe-Cr-Se等元素组合对衰弱具有协同防护作用。这些发现对临床实践有三重启示：

1. 精准补益：补铁可能持续获益，而补锰需严格监控血浓度；

2. 剂量警示：盲目增加Zn/Se等补充剂可能收效甚微，需参照L型拐点；

3. 协同干预：建议开发基于ETEs组合的膳食配方（如富铁-铬-硒食物组合）。

该研究发表于《Aging Clinical and Experimental Research》，为老年衰弱的营养干预提供了剂量依赖性和元素协同性的关键证据，也为全球老龄化应对策略贡献了中国数据。未来需通过前瞻性队列验证因果，并探索微量元素组学（metallomics）与衰弱生物标志物的联动机制。