综述:理解中低收入国家气候变化相关气象因素与慢性肾脏病(CKD)及不明原因慢性肾脏病(CKDu)的关系:一项系统性评价与荟萃分析

【字体: 时间:2025年09月25日 来源:Environmental Science and Ecotechnology 14.3

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  本综述系统分析中低收入国家(LMICs)中气候变化相关气象因素(如高温、湿度)与慢性肾脏病(CKD/CKDu)的关联。尽管荟萃分析未显示温度与发病率显著相关,但叙述性证据提示高温暴露(如热应激、热浪)在特定人群(如男性农业劳动者、老年人)中可能增加CKD/CKDu风险,凸显气候韧性健康政策制定的紧迫性。

  

引言

气候变化通过温室气体排放加剧全球变暖,对健康构成严重威胁。据世界气象组织报告,2024年成为有记录以来最暖十年期,全球平均气温较工业化前水平上升1.55°C(±0.12°C)。中低收入国家(LMICs)及资源匮乏地区承受着不成比例的气候相关健康风险,面临传染性与非传染性疾病的双重负担。慢性肾脏病(CKD)以肾功能逐渐丧失为特征,全球约10%人口受累,许多患者因无法获得可负担治疗而死亡。慢性肾脏病不明原因型(CKDu)作为CKD的子类,在LMICs的农业社区中尤为突出,其病因尚未明确。研究表明,CKDu风险因素包括农业化学品、重金属暴露、二氧化硅吸入、饮用水污染、感染性疾病、药物及遗传易感性等。气象因素(如温度升高)可能导致热相关疾病与肾损伤,进而引发CKD。职业性热应激与脱水亦被认为与CKD发展相关,这在近期快速进展的CKDu流行中有所体现。这些流行主要影响炎热地区的农业劳动者与年轻男性,如中美洲、亚洲、中东与非洲地区。以尼加拉瓜奇奇加尔帕为例,过去十年中46%的男性死亡归因于CKD,35-55岁男性中这一比例高达75%,死亡率近五年几乎翻倍。气候变化相关气象因素可能加剧CKDu高发地区的脆弱性,推测其与该疾病的地理及时序趋势相关。

方法

本综述遵循系统评价与荟萃分析优先报告条目(PRISMA)指南,协议已在PROSPERO注册(ID CRD42024534197)。文献检索覆盖Medline、Embase、Global Health、Web of Science及Global Index Medicus数据库,应用Cochrane有效实践与保健组织(EPOC)LMICs过滤器以确保研究背景限定。检索词包括“气候*”、“全球变暖”、“热应激”、“环境温度”、“湿度”、“降雨”、“极端天气”、“慢性肾脏病”、“不明原因慢性肾脏病”、“肾功能衰竭”等。纳入标准包括:暴露为气候变化/气象参数(如环境温度、湿球 globe 温度(WBGT)、热指数、热浪、相对湿度、降雨或感知/职业热暴露);参与者为一般人群;结局与CKD/CKDu发病率或死亡率相关;符合CKD/CKDu病例定义。排除标准包括:气候变化相关气象因素非主要暴露;关注急性肾病或特定肾病(如未归类为慢性的尿石症);无发病率或死亡率相关结局;地理设置不属于LMICs分类;实验性研究、体外研究、动物研究、干预研究及系统评价/荟萃分析等非观察性研究。使用EndNote管理文献并去重,由一名评审员独立筛选标题与摘要,两名评审员独立进行全文筛选,分歧通过讨论或第三评审员裁决解决。数据提取矩阵收录作者、发表年份、国家、研究期、研究类型、样本量、CKD/CKDu病例数、人口学特征、暴露指标、发病率/死亡率结局、混杂因素及关键发现(RR/OR及95% CI)等信息。使用纽卡斯尔-渥太华量表(NOS)评估偏倚风险,应用美国国家毒理学计划健康评估与转化办公室(OHAT)方法评估证据整体确定性。

结果

研究选择与特征

初步识别5049篇文献,去除重复后筛查3597篇,41篇接受全文 eligibility 评估,最终15篇研究纳入综述,其中8篇进入荟萃分析。研究发表于2015至2024年间,覆盖拉丁美洲、南美洲、中美洲、西中非洲、东亚与南亚的18个国家。8项研究基于中国、越南、泰国、斯里兰卡与印度;2项为全球尺度研究,涵盖墨西哥、危地马拉、萨尔瓦多、尼加拉瓜、哥斯达黎加、委内瑞拉、哥伦比亚、洪都拉斯、巴拿马、印度、巴基斯坦、泰国与中国;2项限于拉丁美洲(巴西与秘鲁);2项设于中美洲;1项位于喀麦隆。暴露评估包括温度(环境温度、自报热暴露、热应激/热指数、热浪)与湿度,无研究考察降雨或极端天气事件(如洪水、干旱)。健康结局涵盖CKD/CKDu发病率(12项)、死亡率(2项)或两者(1项)。研究设计包括时间序列(3项)、病例交叉(2项)、病例对照(1项)、横断面(6项)与生态学研究(3项)。混杂因素考虑相对湿度、星期几、空气污染、风速、季节性、年龄、性别、社会经济地位、教育、合并症、饮酒、药物、农药暴露、职业、体力活动、吸烟、体重指数(BMI)及血压等。部分研究考虑暴露与结局间的滞后效应,使用分布式滞后非线性模型(DLNM)分析。

偏倚风险评估

NOS评估显示9项高质量研究、3项中等质量研究与3项低质量研究。高风险偏倚研究在结果解读中需谨慎对待。

荟萃分析

8项研究考察环境温度与/或热暴露对CKD/CKDu发病率的影响。荟萃分析未发现高温(环境与自报)与CKD发病率间显著关联(RR=1.00;95% CI:0.99–1.01)。研究数量不足限制按性别、年龄、研究设计及国家的亚组分析。异质性较高(I2=67.84%),无显著发现需谨慎解读。

叙述性综合

职业环境风险

职业性热应激对劳动者构成显著风险,多项研究识别体力 demanding 劳动场所中CKD风险升高。全球研究报道1990至2019年间高温 attributable CKD的年龄标准化死亡率(ASMR)上升,中拉丁美洲年轻男性(≤49岁)在萨尔瓦多、尼加拉瓜与哥伦比亚负担最重。这些发现与中美洲地区研究一致,CKDu负担在年最高温超30°C地区增加,甘蔗种植区尤为明显。哥斯达黎加研究记录热低地CKD死亡率大幅上升,时间模式反映1970–2012年间瓜纳卡斯特省甘蔗种植扩张,男性死亡率从4.4/10万升至38.5/10万。萨尔瓦多甘蔗工人研究显示,WBGT每升1°C,班后血清肌酐增2%,强化职业热暴露与肾损伤关联。斯里兰卡户外劳动者自报CKDu者热应激-脱水指数评分显著更高(11.5 vs. 7.2, p<0.001)。西孟加拉研究报道农业与建筑工人 disproportionately 受不适热体验影响。喀麦隆甘蔗工人研究显示CKD低患病率,归因于热应激预防措施 potential 影响。

社会人口学因素风险差异

多数研究发现男性 consistently 报告更高热相关CKD风险,尤其在户外劳动密集型环境中。性别分层分析显示中美洲国家男性与甘蔗热暴露及CKD负担关联更强。然而,证据不一致,一项研究女性风险更高,可能由该特定背景下女性较低 water 摄入驱动。其他研究发现 younger 年龄组(20–49岁)因劳动力 presence 风险更大。哥斯达黎加CKD死亡率从1990年代后期起年轻人(20-29岁)中显著增加,指示健康负担流行病学转变。其他研究中老年人(≥65岁)对中高强度热浪更脆弱。 importantly,一项研究识别工作相关CKD与种族关联, mestizo 个体风险更高。工作相关CKD disproportionately 影响30–49岁男性。中国与越南时间序列与病例交叉研究识别CKD住院增加。武汉研究报道中极端热期 obstructive 肾病高风险,老年人更甚。

其他气象风险因素(热浪、湿度、降雨)

中国两项研究发现热浪与CKD负担正相关,强调重复暴露对老年人影响。一项长期暴露 over 0–4年滞后期关联CKD患病率增加(OR=1.14;95% CI:1.12–1.15),老年人、农村居民与低教育者效应更强。另一项发现热浪日CKD住院风险较非热浪日增加(RR=1.116;95% CI:1.069–1.166),所有亚组效应一致。热浪定义各异,通常基于日最高温超当地指定百分位数(如92.5th、95th或97.5th)并持续特定连续天数(2、3或4),反映当地气候 norm。 greener 与水 rich 环境关联较低CKD发病率,指示绿蓝空间保护作用。泰国研究考察热浪相关死亡率负担,发现热浪脆弱性受各省老年人比例影响。仅一项研究考察湿度对CKD影响,使用自报感知工作场所暴露显示热对CKD负担 impact。工作相关CKD在暖湿地区更高(OR=2.31;95% CI:0.57–9.37),主要 sector 劳动者以30-49岁男性为主。 across 中美洲,高温高湿地区自报CKD地理集中。一项研究 mapping 降水 noted 热旱低地最少降雨区随时间CKD死亡率更大 excess。

讨论

职业风险

职业性热应激对劳动者构成 substantial 风险,多项研究识别体力 demanding 劳动场所中CKD风险升高。 findings 与现有研究一致,指示职业性热应激作为公共卫生问题,重复暴露增加肾病脆弱性并降低生产力。尽管研究大多高 medium 质量,对其他LMICs普遍性可能受医疗基础设施与职业实践差异限制。 findings 同意CKDu影响特定职业群体,包括农民与户外劳动者。研究主要聚焦中美洲,东南亚一致模式(斯里兰卡农村 farming 社区与印尼爪哇稻农)支持CKDu作为职业性疾病假说,由累积热应激驱动。热暴露发病率风险可能低于预期,因主动干预保护 against 职业热应激影响。此外,劳动者可能已 acclimatised 热暴露或低估感知暴露风险。地理高感知暴露低报告CKD负担地区可能指示潜在 underdiagnosis。研究亦指示其他因素(包括高血压、尿石症与低体力活动水平)与CKD强相关,提示热暴露 alone 可能不足驱动疾病,缺 intense 体力 exertion 或其他 contextual 因素。 recall 偏倚可能影响 findings,尽管研究 consistently 识别高WBGT与热应激脱水评分关联肾功能标志物(eGFR与 albumin-to-creatinine 比率)减少。热诱导 volume depletion 与低GFR可能增加AKI风险,后者进展至CKD伴不完全恢复与重复暴露。 findings 确认生理应变来自职业热应激与 recurrent 脱水在CKD/CKDu发展中起作用。然而,因依赖观察性设计,因果推断不能建立。 findings 提示 possible 关联,但需谨慎解读,因潜在残留混杂与研究设计限制。

policymakers 应优先制定实施低成本可持续干预,旨在减轻高温对CKD/CKDu风险在职业场所影响。例如,改进水合 access,增强工作场所热安全法规,推广防护服,发展早期热预警与响应系统。给定这些干预在LMICs缺乏 robust 评估,系统影响评估将有益 assess 此关联在不同背景是否成立,并通知 targeted 可扩展策略制定以减少脆弱人群CKD/CKDu风险。

风险人群

年轻成年男性 under 50成为最频繁受影响人口 across 高质量研究。CKD/CKDu流行 among 此年龄组在亚洲与中美洲 observed。生物差异可能导致高温下更大肾损伤 susceptibility,此外,年轻人构成劳动人口 engaging 体力 demanding 户外劳动伴 prolonged 热暴露期。一项研究女性风险更高,可能驱动该特定背景下女性较低 water 摄入报道, highlighting 需考虑性别与当地职业角色。这些变异可能反映健康寻求行为、水合实践、休息与冷却 access 差异,或指示女性从事非正式或无薪劳动热暴露 under-recognised。文化规范塑造健康寻求行为或任务分配可能进一步贡献这些模式。生物因素亦可能起作用,例如 some 证据 menopause 对体温调节系统影响可能贡献女性健康 vulnerabilities。老年人(≥65岁)对中高强度热浪更脆弱。年龄相关生理变化(肾灌注减少)、体温调节受损、肾功能下降(慢性小管损伤来自氧化剂介导损伤)与合并症(如高血压、糖尿病)可能 compound 此脆弱性。活动减少与社会隔离进一步限制其 access 较凉环境与及时医疗关注,使其特别 susceptible 极端热事件。

多项研究提出生物学机制解释高环境温度如何导致肾损伤与CKD/CKDu。关键机制包括热环境体力 exertion 期间肾灌注减少,导致 glomerular filtration 率(GFR)降低。户外劳动者,这可能 worsened 低度横纹肌溶解、高热与肾缺血。热诱导 volume depletion 与低GFR亦被发现增加AKI风险,后者可能进展至CKD伴不完全恢复与重复暴露。医院基础证据描述热应激肾病来自重复热浪暴露、脱水与血管加压素介导肾低灌注,可能导致慢性小管损伤与纤维化。研究指示许多潜在病理生理过程;支持观察关联高温度与肾损伤合理性并 highlighting 关键需进一步机制研究——尤其在LMIC职业与社区 settings。

低社会经济地位与延长热暴露期 among 农业劳动 workforce 增加其脆弱性发展CKD/CKDu。低健康素养与经济不稳定意味劳动者可能不愿减少劳动在极端热期因财务必要性。这些个体报告更多热应激与脱水症状,指示气候相关健康风险如何进一步扩大现有健康 disparities。 targeted 公共卫生运动提高意识并更好教育这些风险人群可改进热相关肾损伤意识并推广保护行为。同时,城乡规划应纳入遮荫空间、水 access 与绿色基础设施以减轻长期暴露高环境温度与热浪。良好实施蓝绿基础设施可产生达5°C冷却在一些城市地区,有潜力减少CKD/CKDu发病率与死亡率。农业社区,整合绿色技术——如农业生态 farming 方法、作物多样化与有机实践——可不仅减少环境应激源而且增强气候韧性与劳动者健康。这些策略支持更广议程气候韧性健康系统,其中可持续土地利用与环境规划对齐公共卫生目标在LMICs。

其他气象因素

其他因素包括湿度、降雨与天气事件可能影响风险 though 证据仍 sparse。缺乏研究此舞台可能 stem from 有限CKD/CKDu surveillance 能力在LMICs或归因诊断基础设施 gaps 与竞争健康优先 within 研究网络。 though 荟萃分析未发现热与CKD/CKDu风险显著关联,我们不能排除其他气候相关气象因素可能独立或协同贡献此风险。改进健康信息系统质量并投资 robust 临床研究基础设施是关键下一步。 rigorous CKD/CKDu-热影响评估来自LMICs可提供必要证据证明政策行动合理性。大规模热健康行动计划需增强准备度与早期预警系统同时建立响应策略保护风险人群。协调努力 among 健康当局、关键意见领袖与研究社区在LMICs essential 帮助应对 growing CKD/CKDu负担。

优势与限制

本综述受研究数量少限制, present 风险统计 power 分析、 findings 普遍性与结论强度。此亦 highlighting 显著证据缺口高质量定量研究热相关肾病在资源有限 settings。此外,多重挑战标准化天气相关暴露关于频率、排他性与持续时间。异质性研究设计与分析使合成按结局挑战性并可能导致大异质性(I2=67.84%) observed 在荟萃分析。最后,发表偏倚可能因检索限于英文发表研究与灰色文献未考虑。 null 荟萃分析发现差异叙事 findings 此差异可能 due to 若干因素包括有限研究数量纳入 pooled 效应与异质性方法,如滞后效应定义。此外,潜在暴露错误分类(区域温度数据可能不反映个体水平暴露)与潜在混杂可能导致效应低估。叙事合成更灵活探索细微差别与复杂性 within 数据,包括潜在关系可能 obscured 严格统计方法。

findings 可转移性可能低因非所有LMIC地区考虑;Cochrane组 notes EPOC LMIC过滤器未验证。潜在混杂变量如空气污染、湿度、季节变异可能独立或交互贡献CKD/CKDu风险并引入混杂。季节转移温度与工作量可能影响水合状态、热暴露模式与健康寻求行为,复杂化归因。时间序列与病例交叉研究设计为 robust 研究设计因其解释因素保持稳定短期(如年龄、性别或社会经济结局)。此外,时间序列研究设计解释季节变异与长期趋势。然而,其他研究设计如横断面分析调整关键混杂因子 some 残留混杂可能 persist。尽管若干研究纳入本综述调整关键混杂因子,研究设计与调整策略变异限制能力 fully 隔离温度效应。研究指示时间滞后可能不同效应热相关健康结局, thus 需纵向研究探索长期暴露影响对CKD/CKDu发病率。 importantly,缺乏 pooled 统计显著性不排除有意义关系——叙事合成提供有价值洞察特定风险人群、背景 vulnerabilities 与暴露模式在LMICs。这些 findings 相关公共卫生政策设计与实施,因其可通知职业健康标准并支持整合气候敏感健康规划入慢性病预防框架。生物医学研究需阐明特定病理生理机制——如重复脱水、氧化损伤与减少肾小球灌注—— underlying 热应激与CKD/CKDu间链接以帮助发展 targeted 预防与治疗策略。构建 upon findings,将有价值理解生物与社会因素贡献性别差异CKD/CKDu负担跨更广范围LMICs。本综述提示高环境温度与CKD/CKDu间链接,其他气候相关气象因素如湿度与降雨保证进一步调查 due to 差 primary 研究这些因素。未来研究可能寻求理解这些因素如何影响CKD/CKDu流行进展作为气候变化继续。

结论

LMICs缺乏温度相关CKD/CKDu研究。荟萃分析未发现证据更高CKD/CKDu负担随温度升高在LMICs。然而,叙事合成提示负担增加跨职业环境与风险变异按性别。其他气象暴露如降雨与湿度研究差需更多调查。证据缺失不等于效应缺乏——这些因素可能独立或协同贡献CKD/CKDu风险,尤其通过影响水合状态、农业实践与环境应激。更大公共意识、改进CKD/CKDu surveillance 与更多高质量流行病学研究来自多样LMICs关键扩展证据基允许更 rigorous 评估温度与CKD/CKDu负担间关联。作为气候变化加剧,整合肾脏健康入气候适应策略在LMICs将关键保护脆弱人群通过最小化风险对肾脏健康。

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