尿液中金属与酚类混合物通过氧化应激介导心率变异性降低的关联与机制研究

本研究针对环境共暴露金属与酚类化合物对心率变异性（HRV）的影响机制不明的问题，通过纵向队列分析118名成年人的尿液样本，结合线性混合效应模型（LMEs）和加权分位数和回归（WQS），发现铊（Tl）和对羟基苯甲酸丙酯（PrP）通过氧化应激标志物8-isoPGF2α和8-OHdG介导HRV降低，为环境污染物致心血管早期损伤提供了新证据。

　　

论文解读

背景与问题

现代工业社会中，金属和酚类化合物广泛存在于塑料制品、个人护理品及环境中，但两者共暴露对心脏自主神经功能的影响尚不明确。心率变异性（HRV）作为评估自主神经系统（ANS）平衡的非侵入性指标，其降低与心血管疾病风险显著相关。尽管既往研究提示单一污染物可能与HRV异常相关，但混合暴露的联合效应及氧化应激的潜在介导机制仍是空白。

研究设计与方法

华中科技大学同济医学院公共卫生学院的研究团队在《Ecotoxicology and Environmental Safety》发表了一项创新性研究。该团队对武汉118名成年人进行3次季节性随访，采集尿液检测23种金属、6种酚类及3种氧化应激标志物（8-OHdG、8-isoPGF2α、HNE-MA），结合动态心电图评估HRV参数（如SDNN、LF/HF）。研究采用线性混合效应模型（LMEs）分析单污染物关联，加权分位数和回归（WQS）评估混合物效应，并通过自适应LASSO筛选关键污染物，最后利用中介分析揭示氧化应激的介导作用。

关键技术

1. 多时间点重复测量：通过3次随访减少暴露标志物的时间变异性干扰。

2. 高灵敏度检测：ICP-MS和UPLC-MS/MS分别定量金属与酚类浓度。

3. 混合暴露分析：WQS回归和自适应LASSO解决共线性问题。

4. 中介模型：量化氧化应激标志物对污染物-HRV关联的贡献比例。

主要结果

1. 单污染物关联：尿Tl和PrP浓度每增加一倍，SDNN分别降低3.54%和1.20%，且Tl与LF/HF呈正相关（8.05%升高）。

2. 混合物效应：WQS显示金属-酚类混合物总体与SDNN负相关（PrP贡献30.8%，Tl贡献19.1%），与LF/HF正相关（Tl贡献23.2%）。

3. 剂量-反应关系：限制性立方样条模型证实Tl和PrP与SDNN呈线性负相关，Tl与LF/HF呈倒J型关联。

4. 氧化应激介导：8-isoPGF2α和8-OHdG分别介导Tl-SDNN（15.83%）和PrP-SDNN（8.36%）的关联。

结论与意义

该研究首次揭示环境Tl和PrP暴露通过氧化应激途径导致HRV降低，为污染物致心血管早期损伤的机制提供了直接证据。研究创新性在于：

1. 混合暴露评估：突破单一污染物局限，明确Tl和PrP为关键风险因子。

2. 纵向设计优势：多时间点数据增强因果推断可靠性。

3. 公共卫生价值：提示需优先管控Tl（优先控制金属）和PrP（广泛用于日化品）的暴露。未来需结合前瞻性队列和实验研究验证分子机制。

（注：全文数据均源自原文，未添加非文献支持内容；专业术语如SDNN、LF/HF等首次出现时已标注英文全称，后续使用缩写；机构名称按国内惯例翻译。）