血红蛋白与红细胞分布宽度比值在职业性铝暴露与认知功能损害之间的关系中的作用：一项中介分析

《Frontiers in Public Health》：Hemoglobin-to-red blood cell distribution width ratio in the relationship between occupational aluminum exposure and cognitive function impairment: a mediation analysis

铝职业暴露通过炎症标志物Hb/RDW比值（HRR）影响认知功能的中介机制研究。选取山西铝厂401名男性工人，检测血浆铝浓度、血常规指标计算HRR，采用MoCA评估认知功能。多元回归分析显示，血浆铝浓度与HRR及MoCA评分均呈显著负相关（β=-0.17,-0.90）；中介效应分析表明HRR介导了9.89%的效应。结论：铝暴露升高HRR，通过炎症途径部分介导认知损伤，建议定期监测HRR以评估神经毒性风险。

　　职业性铝暴露与认知功能损伤之间的关系一直是研究的重点，尤其是在工业环境中长期接触铝元素的工人中。近年来，随着对铝及其化合物在人体内毒性机制的深入探索，研究者们发现铝不仅会影响神经系统，还可能通过影响血液系统中的炎症标志物间接导致认知功能下降。本研究聚焦于血红蛋白与红细胞分布宽度比值（HRR）这一新型炎症指标，探讨其在职业性铝暴露与认知功能损伤之间的中介作用。研究通过系统分析401名山西某铝厂工人的血液样本和认知评估数据，揭示了铝暴露对HRR和认知功能的双重影响，以及HRR在其中的中介效应。

铝作为地球上含量最丰富的金属元素之一，广泛应用于航空航天、交通运输、机械制造和电力等行业。其高导电性、良好的加工性能和轻质特性使其成为工业生产中的重要材料。然而，铝的广泛应用也带来了职业性暴露的风险。在中国，铝的生产和消费量居世界前列，因此，职业性铝暴露问题尤为突出。大量研究表明，铝暴露与认知功能障碍之间存在显著关联，尤其是在长期接触铝粉尘或铝化合物的工人中，这种关联更为明显。铝通过呼吸道和消化道进入人体，可能对神经、骨骼、内分泌和造血系统造成毒性影响。具体而言，铝对造血系统的干扰表现为非缺铁性贫血和肾性贫血等疾病，其机制可能与铝对红细胞生成的抑制作用以及红细胞形态学的异常变化有关。

传统的血液指标如白细胞计数（WBC）、淋巴细胞计数、中性粒细胞计数、单核细胞计数、红细胞计数（RBC）和血红蛋白（HGB）常用于评估血液系统的健康状况。然而，这些指标在反映炎症状态方面可能存在局限性。近年来，研究者们开始关注红细胞分布宽度（RDW）和血红蛋白（Hb）等指标，这些指标不仅能够反映红细胞的异质性，还与炎症反应和慢性疾病的发生密切相关。例如，低MCH（平均红细胞血红蛋白含量）和RDW（红细胞分布宽度）已被证实与语言能力、数值推理和记忆能力下降有关，而低血红蛋白水平则与认知功能障碍和阿尔茨海默病（AD）的发生风险显著相关。因此，基于血液指标的炎症评估体系逐渐成为研究认知功能障碍的重要工具。

HRR，即血红蛋白与红细胞分布宽度的比值，是一个新兴的炎症标志物，由Sun等研究人员提出。该指标能够反映机体的氧化应激水平和整体炎症反应。尽管HRR的概念早在2016年就已提出，但其在临床和科研中的应用价值仍需进一步验证。已有研究表明，HRR与多种疾病的发生风险存在显著相关性，例如中风和抑郁症。在中风研究中，HRR被发现与中风风险呈负相关，即HRR越高，中风风险越低。在抑郁症研究中，HRR被证实可能是一个独立的风险因素，其预测能力优于单独的Hb或RDW指标。此外，HRR在阿尔茨海默病的发病机制中也扮演着重要角色，高RDW水平可能促进神经炎症，从而加速神经退行性病变的发展。

本研究通过对山西某铝厂401名男性工人的血样进行分析，发现铝暴露水平与HRR之间存在显著的负相关关系。同时，铝暴露水平与认知功能评估结果（MoCA总分）也存在显著的负相关，即铝暴露越严重，认知功能越差。进一步的中介效应分析表明，HRR在铝暴露与认知功能损伤之间起到了部分中介作用，解释了约9.89%的效应。这一结果提示，铝暴露可能通过影响HRR水平，进而对认知功能产生间接影响。HRR作为炎症标志物，其变化可能反映了机体对铝暴露的反应，包括氧化应激和炎症水平的升高。

研究还发现，HRR与MoCA总分之间存在显著的正相关，即HRR越高，认知功能越佳。这表明HRR不仅是一个炎症指标，还可能与认知功能的保护机制相关。HRR的变化可能与红细胞的异质性、炎症反应的强度以及机体的免疫状态有关。通过分析HRR与认知功能之间的关系，研究者们希望揭示铝暴露对认知功能影响的潜在机制，为职业性铝暴露的健康风险评估和干预措施提供科学依据。

本研究的样本来自山西某大型铝厂的电解铝车间和氧化铝车间，采用分层抽样方法选取了434名男性工人，并根据排除标准剔除了33名不符合条件的个体，最终纳入401名参与者。研究团队通过面对面访谈的方式收集了工人的职业健康问卷数据，包括年龄、工作年限、家庭收入、吸烟和饮酒习惯、教育水平、运动频率以及婚姻状况等信息。同时，采集了空腹肘静脉血样，用于测定常规血液指标和HRR水平。通过电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测定血浆中的铝浓度，为后续分析提供了可靠的暴露水平数据。

在统计分析方面，研究采用了多种方法，包括多元线性回归、受限立方样条模型（RCS）以及中介效应分析。多元线性回归模型显示，铝暴露水平与HRR和MoCA总分之间存在显著的负相关关系。具体而言，每增加一个单位的铝暴露水平，HRR平均下降0.17个单位，MoCA总分平均下降0.9个单位。受限立方样条模型进一步验证了铝暴露与认知功能之间的剂量-反应关系，表明当血浆铝浓度超过一定阈值时，其对认知功能的负面影响会显著增强。这一发现为制定铝暴露的安全标准和早期干预措施提供了重要参考。

中介效应分析结果显示，HRR在铝暴露与认知功能损伤之间起到了部分中介作用，解释了约9.89%的效应。这一结果提示，HRR可能是铝暴露影响认知功能的一个关键中间机制。铝暴露可能导致血红蛋白水平下降和红细胞分布宽度增加，从而降低HRR水平。这种变化可能与铝对造血系统的毒性作用以及炎症反应的激活有关。HRR作为炎症的综合指标，能够反映机体对铝暴露的应答，进而影响认知功能。

本研究的局限性主要包括样本量相对较小、研究设计为横断面研究，无法明确铝暴露、HRR水平和认知功能之间的因果关系。此外，研究未测量外部工作环境中铝的浓度，因此无法准确量化铝暴露的水平及其与健康效应的直接关联。最后，尽管统计模型揭示了变量之间的相关性，但其背后的生物学机制尚未通过实验手段得到验证，仍需进一步结合分子生物学、神经生理学或神经影像学等方法进行深入研究。

综上所述，本研究为职业性铝暴露与认知功能损伤之间的关系提供了新的视角。HRR作为新型炎症标志物，其在铝暴露与认知功能之间的中介作用表明，铝暴露可能通过影响炎症反应和氧化应激水平，进而对认知功能产生负面影响。因此，建议职业性铝暴露的工人在日常体检中关注常规血液指标，特别是HRR水平的变化，以便及时发现潜在的健康风险。未来的研究应扩大样本量，采用纵向研究设计，以更准确地评估HRR在铝暴露与认知功能损伤之间的动态作用，并结合详细的环境监测数据，进一步探讨铝暴露水平与健康效应的具体关系。通过综合分析多种血液指标，研究者们有望更全面地揭示职业性铝暴露对神经系统的影响机制，为制定有效的健康干预策略提供科学支持。