美国深南部建成环境、社区安全与糖尿病负担的县级地理空间关联分析

《Journal of Racial and Ethnic Health Disparities》：Built Environment, Community Safety, and Diabetes in the Deep South: A County Level Geospatial Analysis

　　

摘要 背景/目的：美国深南部（Deep South）的糖尿病患病率仍居全美最高之列。然而，少有研究探讨贫困、食品不安全（food insecurity）、医疗资源短缺及不安全环境等社区层面决定因素，在与种族/民族少数群体人口比例较高的县中，高糖尿病负担地理聚集中所扮演的角色。 方法：研究人员开展了一项覆盖深南部418个县的生态学（ecological）县级研究，使用公开可得数据。结局变量为2022年确诊糖尿病的成年人百分比。暴露变量包括食品不安全、运动机会及公园可及性、枪械死亡率（firearm mortality）、医疗人力及保险指标、教育、宽带接入及种族/民族构成（非西班牙裔黑人、非西班牙裔白人、西班牙裔百分比）。研究人员采用描述性统计、皮尔逊相关（Pearson correlation）及LISA（Local Indicators of Spatial Association，局部空间关联指标）制图以识别热点与冷点。 结果：县级平均糖尿病负担为15.6%。与身体不活动（r=0.82）、肥胖（r=0.78）、贫困（r=0.74）、枪械死亡（r=0.67）及食品不安全（r=0.59）呈强正相关。宽带接入（r=-0.69）、教育（r=-0.59）、运动机会可及性（r=-0.42）及基层医疗医生可及性（r=-0.28）呈负相关。LISA地图显示热点集中于密西西比三角洲（Mississippi Delta）及阿拉巴马州和路易斯安那州部分地区，与较高贫困、较高枪械死亡率及较高非西班牙裔黑人居民比例共存；而冷点则与基础设施及医疗资源较强的县相对应。 对公共卫生的启示：深南部糖尿病反映了超越个体行为的结构性与环境性条件。尤其在种族/民族少数群体比例较高的热点县，亟需制定扩大健康促进型基础设施、加强医疗可及性、减少食品不安全及改善社区安全的政策。

论文解读：美国深南部建成环境、社区安全与糖尿病负担的县级地理空间分析

一、研究背景与研究目的

糖尿病是21世纪全球增长最快的公共卫生挑战之一。国际糖尿病联盟（International Diabetes Federation, IDF）数据显示，2021年全球成人糖尿病患者约5.37亿，预计2030年将增至6.43亿，2045年达7.83亿。2021年全球糖尿病卫生支出估计达9660亿美元，较过去15年增长316%。然而，这些全国性统计掩盖了重要的地理差异。美国2型糖尿病患病率在不同地区差异显著，深南部地区达到全美最高水平。研究者已识别出主要位于南部各州的"糖尿病带"（Diabetes Belt），该区域糖尿病患病率超过11%。这些模式反映了慢性病在美国南部农村及社会弱势县的集中分布。

深南部糖尿病负担还呈现种族与民族不平等格局，这反映了历史及当代的结构性条件。非西班牙裔黑人居民比例较高的县往往经历集中贫困、健康促进型基础设施可及性降低及医疗资源短缺。许多南部县面临结构性挑战：食品不安全在阿拉巴马州、密西西比州及邻近州仍居高不下；人行道或公园等基础设施不足，加之交通流量大及安全隐患，限制了身体活动机会。空间分析揭示糖尿病患病率在共享不利社会经济与环境特征的地区聚集，包括贫困、教育程度较低及健康食品和娱乐空间可及性差。

然而，少有研究系统探讨深南部县级层面建成环境资源、社区安全、医疗可及性与社会经济条件如何与糖尿病患病率空间聚集相关联，以及这些聚集是否与种族/民族构成重叠。为填补这一空白，研究人员开展县级地理空间分析，假设糖尿病热点将与更高的结构性劣势及更高的非西班牙裔黑人居民比例共存。

二、研究设计与主要方法

研究人员开展了一项覆盖阿拉巴马州、密西西比州、路易斯安那州、佐治亚州和南卡罗来纳州共418个县的生态学县级地理空间研究。数据来源于2024-2025年县级健康排名（County Health Rankings）及PolicyMap平台（聚合CDC、HRSA和美国人口普查局的联邦数据集）。结局变量为2022年18岁及以上成年人确诊糖尿病粗百分比。暴露变量包括食品不安全、运动机会及公园可及性、枪械死亡、身体不活动、肥胖、身体不佳天数、基层医疗医生可及性、无保险率、贫困、车辆可及性、种族/民族、教育、宽带接入及65岁及以上人口比例。数据集通过县FIPS代码合并。

分析方法包括：描述性统计（均值和标准差）；皮尔逊相关分析以检验自变量与糖尿病患病率的关系；空间分析包括分级统计图（choropleth maps）和LISA地图以评估空间分布与聚集模式，采用皇后邻接（Queen contiguity）权重定义空间关系。所有分析在R软件（4.3.2版）中完成，显著性水平设为p<0.05。研究未使用GWR（地理加权回归）和多变量回归模型，因为研究目的是描述县级关联和空间模式而非估计独立效应。

三、研究结果

描述性统计与相关分析结果：深南部核心州县级平均糖尿病负担为15.63%（SD=2.87）。食品不安全率平均16.50%（SD=2.97），运动机会和公园可及性均值分别为0.53（SD=0.22）和0.15（SD=0.17）。枪械死亡平均每10万人23.77例（SD=8.72）。肥胖患病率平均41.08%（SD=4.12），身体不活动平均0.31（SD=0.05）。基层医疗医生平均每1000人0.44名（SD=0.27），无保险率12.74%（SD=3.20）。

皮尔逊相关分析显示：食品不安全（r=0.59, p<0.001）和枪械死亡（r=0.67, p<0.001）与糖尿病患病率正相关；运动机会（r=-0.42, p<0.001）和公园可及性（r=-0.20, p<0.001）呈负相关。行为变量中，身体不活动相关性最强（r=0.82, p<0.001），其次为肥胖（r=0.78, p<0.001）和身体不佳天数（r=0.64, p<0.001）。基层医疗医生可及性与糖尿病呈负相关（r=-0.28, p<0.001），而无保险率无显著相关（r=0.07, p=0.141）。社会人口变量中，贫困（r=0.74, p<0.001）、非西班牙裔黑人比例（r=0.68, p<0.001）、缺乏车辆可及性（r=0.63, p<0.001）及65岁以上人口比例（r=0.51, p<0.001）与糖尿病正相关。宽带接入（r=-0.69, p<0.001）、部分大学教育（r=-0.59, p<0.001）、非西班牙裔白人比例（r=-0.57, p<0.001）及西班牙裔比例（r=-0.39, p<0.001）呈负相关。

空间分布结果：县级空间分布图显示，糖尿病患病率在阿拉巴马州中部和南部、密西西比州及路易斯安那州部分地区聚集最高。运动机会和公园可及性在农村地区最低，尤其在密西西比州和阿拉巴马州西部；枪械死亡在密西西比州大部分地区及阿拉巴马州中部升高。身体不活动和肥胖集中在与高糖尿病患病率相似的区域。贫困、身体不佳天数和缺乏车辆可及性在密西西比州和阿拉巴马州呈现高聚集。非西班牙裔黑人人口主要位于密西西比三角洲、阿拉巴马州黑带（Black Belt）及路易斯安那州部分地区。

LISA聚集分析结果：糖尿病高-高聚集与较高贫困、较高枪械死亡及较高非西班牙裔黑人比例的聚集在地理上重叠，尤其在密西西比三角洲和阿拉巴马州黑带。身体不活动、肥胖、贫困及非西班牙裔黑人人口也观察到类似的高-高聚集，与糖尿病聚集大体重叠。相反，非西班牙裔白人人口、宽带接入和运动机会可及性主要在阿拉巴马州北部及路易斯安那州部分地区观察到低-低聚集。枪械死亡高-高聚集和公园可及性低-低聚集集中在密西西比州中部和阿拉巴马州，凸显高糖尿病患病率与反映结构性劣势和健康促进资源有限的情境因素之间的空间重叠。

四、讨论与结论

建成环境与身体活动：运动机会和公园可及性与糖尿病患病率呈负相关，表明建成环境在支持积极生活方式和慢性病预防中的重要性。密西西比三角洲和阿拉巴马州西部的高糖尿病、肥胖和身体不活动县同时缺乏公园和娱乐设施。既往研究也发现该地区身体不活动归因于距活动空间距离远、安全隐患、缺乏人行道及设施维护不足。

社区安全与枪械死亡：枪械死亡与糖尿病患病率呈强正相关，且枪械死亡热点与高糖尿病负担在地理上重叠，尤其在密西西比三角洲及阿拉巴马州和路易斯安那州农村地区。枪械暴力可能通过慢性压力和适应性负荷（allostatic load）、因安全隐患减少身体活动及削弱社区凝聚力等途径影响慢性病负担。枪械死亡被解释为社区安全的情境标记而非糖尿病的直接原因。

医疗可及性与保险覆盖：基层医疗医生可及性与糖尿病患病率呈负相关，与基层医疗在预防和疾病管理中的作用一致。无保险率与糖尿病患病率无显著相关，这一发现不支持县级层面无保险率与糖尿病患病率的关联。

社会与经济决定因素：贫困是糖尿病最强的正相关因素之一，食品不安全呈中等正相关，凸显剥夺和健康食品可及性受限对慢性病差异的强化作用。非西班牙裔黑人比例较高的县糖尿病患病率升高，与既往记录的黑人人群慢性病负担不成比例的证据一致。食品沼泽（food swamp）更常见于少数族裔社区，快餐店不成比例地聚集在少数族裔集中地区。教育和宽带接入与糖尿病呈负相关，可能反映教育程度、数字连接、健康素养、医疗可及性及参与远程医疗或营养项目之间的联系。

冷点与未来方向：LISA分析揭示阿拉巴马州北部和路易斯安那州部分教区存在冷点，即相对于邻近县患病率较低的区域。冷点与宽带接入地图无一致空间重叠，表明保护因素可能不会均匀聚集或仅通过单一结构领域发挥作用。未测量的特征如地方健康项目、社会凝聚力或环境质量可能有助于缓冲结构性劣势。未来研究应纳入更多地理空间指标，并关注冷点区域以识别社区优势和韧性机制。

研究结论：深南部糖尿病反映了超越个体行为的结构性与环境性条件。糖尿病热点与结构性劣势和有限社区资源共存，非西班牙裔黑人比例较高的县更可能落入热点区域。研究支持在热点县实施基于场所的策略，包括投资安全可及的身体活动基础设施（公园、步道、照明）、食品可及性举措、加强短缺地区基层医疗能力及扩展宽带以支持远程医疗和资源获取。由于热点与非西班牙裔黑人居民比例较高及结构性劣势共存，干预措施应优先考虑社区主导的规划，以减少深南部持续存在的种族糖尿病差异。