意大利PM2.5/PM10暴露与2型糖尿病的临床关联:基于人群加权暴露的市政级研究

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究通过分析意大利糖尿病协会(AMD)临床数据和ISPRA环境监测数据,首次在市政尺度上揭示了PM2.5/PM10暴露与2型糖尿病(T2DM)的显著关联。研究人员采用混合效应模型和机器学习方法,发现PM2.5占比(pwratio)每增加1单位,T2DM发病率提升52.3%(p<0.01),为环境健康政策制定提供了重要依据。

  

在意大利这片拥有欧洲最高PM2.5浓度的土地上,一个隐藏的健康危机正在发酵——空气污染可能与日益增长的2型糖尿病(T2DM)流行存在隐秘关联。这个南欧国家不仅面临着6.3%的糖尿病患病率(且持续上升),其波河谷地等工业区的PM2.5浓度更是常年超出欧盟标准。更令人担忧的是,意大利独特的南北发展差异、老龄化人口结构(平均年龄48岁)以及33.7%的居民缺乏运动,共同构成了研究环境与代谢疾病关系的"天然实验室"。

罗马第一大学的研究团队联合意大利环境防护研究院(ISPRA),完成了一项开创性研究。他们首次将AMD协会的临床糖尿病数据(覆盖全国50%门诊患者)与ISPRA的高精度空气污染模型相结合,在2013-2021年间对8100个意大利市政区的PM2.5/PM10暴露与T2DM关联进行了系统分析。研究发现,当控制PM10总量不变时,PM2.5占比(pwratio)每增加1单位,市政区T2DM发病率显著上升52.3%(p<0.01),而PM10本身与发病率呈负相关。这项发表在《Scientific Reports》的研究,为环境致病理论提供了市政尺度的实证依据。

研究团队运用三项关键技术:1) 基于贝叶斯层次模型的空间暴露评估,整合11种气象与气溶胶参数生成1km2精度的PM2.5/PM10日浓度图;2) 使用AMD临床数据库(非自我报告数据)计算市政级发病率和患病率;3) 采用混合效应泊松模型处理嵌套数据结构,并辅以回归树分析揭示非线性关系。

【主要发现】

  1. 污染地理分布:通过图1和图2可见,波河谷地PM10暴露最高(2021年平均20.3μg/m3),那不勒斯内陆和萨科河谷次之。

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  2. 疾病时空趋势:T2DM患病率年均增长1.7%(p<0.01),但发病率年均下降7.9%(p<0.01),反映人口老龄化与防治改善的博弈。

  3. 污染-疾病关联:回归树分析显示,PM10是解释T2DM变异的最强因子(图3-4),南方高暴露地区发病率达北方的3-5倍。

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  4. PM2.5特异性危害:pwratio每增1单位,患病率上升18.7%(p<0.01),证实细颗粒物的特殊代谢毒性。

这项研究突破了既往依赖自我报告数据或区域聚合分析的局限,首次在市政尺度揭示PM2.5对T2DM的独立影响。其意义不仅在于证实环境污染物可作为糖尿病发病的"第四大危险因素",更通过暴露评估模型为精准防控提供靶点。作者建议将代谢健康指标纳入环境政策评估体系,并对高暴露区域实施糖尿病筛查补贴,这为应对意大利南北健康不平等提供了新思路。该成果也为全球快速城市化地区的"环境-代谢病"研究建立了方法学范式。

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