镉暴露与骨质疏松风险的关联研究：基于NHANES数据的炎症与氧化应激介导机制分析

本研究针对环境重金属污染与骨质疏松的关联问题，通过分析NHANES（2013-2018）队列数据，首次揭示了镉（Cd）在重金属组合中的主导作用及其通过炎症（碱性磷酸酶介导10.10%）和氧化应激（胆红素介导4.06%）诱发骨质疏松的双通路机制。研究人员采用WQS（加权分位数和）与BKMR（贝叶斯核机器回归）模型，证实Cd暴露每增加1个对数单位，骨质疏松风险升高3.72倍（95%CI 1.33-10.39），为环境骨健康防护提供了精准靶点。

　　

骨质疏松被称为"沉默的流行病"，全球约18.3%人群受其困扰，而环境污染物尤其是重金属的骨毒性作用近年备受关注。其中镉（Cd）自1955年"痛痛病"事件起便被怀疑与骨代谢异常相关，但其具体机制及在混合重金属暴露中的贡献度仍不明确。湖北中医药大学针灸骨伤学院联合黄冈市中医医院骨伤科的研究团队，通过挖掘美国国家健康与营养调查（NHANES）2013-2018年数据，首次系统揭示了Cd通过炎症-氧化应激双通路促发骨质疏松的分子流行病学证据。

研究采用三大关键技术：1）基于NHANES的横断面设计，纳入1290名完成重金属检测和骨密度（BMD）测量的成年人；2）运用加权分位数和（WQS）与贝叶斯核机器回归（BKMR）模型解析重金属混合效应；3）通过中介分析量化炎症标志物（碱性磷酸酶、白细胞计数）和氧化应激指标（γ-谷氨酰转移酶GGT、胆红素）的介导比例。

主要发现

1. 重金属单独效应：多因素logistic回归显示，血镉水平每增加1个log₁₀单位，骨质疏松风险升高3.72倍（95%CI 1.33-10.39），而硒（Se）呈现保护效应（OR=0.37, 95%CI 0.17-0.78）。

2. 混合暴露特征：WQS模型权重分析揭示Cd在重金属组合中贡献度达68.6%，显著高于汞（Hg,18%）和铅（Pb,8.2%）。BKMR模型进一步证实，当其他金属固定于中位数时，Cd暴露与骨质疏松风险呈单调递增关系（PIP=1.00）。

3. 机制解析：中介分析发现碱性磷酸酶解释10.10%的效应（β=4.58, P<0.001），提示Cd通过促炎通路损害骨代谢；而胆红素介导4.06%效应（β=-0.09, P=0.001），表明氧化应激参与骨稳态失衡。

这项发表于《Aging Clinical and Experimental Research》的研究，创新性地构建了"环境Cd暴露-炎症/氧化应激-骨丢失"的病理链条。特别值得注意的是，教育水平、饮酒状态和运动量显著修饰Cd的骨毒性（交互作用P<0.05），为高风险人群筛查提供了社会学维度指标。尽管横断面设计限制因果推断，但研究通过三重模型验证（logistic-WQS-BKMR）和双通路介导分析，为环境骨健康防护策略提供了循证依据，提示血镉监测应纳入骨质疏松常规风险评估体系。