《International Journal of Hygiene and Environmental Health》:Daytime, nighttime, and day-night compound heatwaves and accelerated biological ageing: national cross-sectional and longitudinal evidence in China
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摘要背景尽管已有初步证据将热暴露与生物加速老化联系起来,但白昼热浪、夜间热浪以及昼夜复合热浪在中低收入人群中对生物老化的差异性影响仍鲜有研究。本研究旨在考察中国国家级队列中白昼、夜间及昼夜复合热浪与生物年龄加速(BAA)之间的关联。方法基于来自中国全国125个地级市的45岁及
摘要 背景 尽管已有初步证据将热暴露与生物加速老化联系起来,但白昼热浪、夜间热浪以及昼夜复合热浪在中低收入人群中对生物老化的差异性影响仍鲜有研究。本研究旨在考察中国国家级队列中白昼、夜间及昼夜复合热浪与生物年龄加速(BAA)之间的关联。
方法 基于来自中国全国125个地级市的45岁及以上成年人国家级队列数据,我们采用横断面(n = 8223)和纵向(n = 5047)两种设计进行了平行分析。通过在小波基线(2011年)和随访调查(2015年)中收集11项临床生物标志物,采用Klemera-Doubal法评估生物年龄。热浪根据每日最高气温和最低气温分为白昼、夜间和昼夜复合亚型,依据多个百分位数阈值(P92.5–P97.5)和连续持续时间(2–4天)进行定义。采用线性混合效应模型估计累积热浪暴露每增加1天对应的BAA变化(β,年)及其95%置信区间(CI)。进行亚组和敏感性分析以检验热浪-BAA关联在不同人群中及在不同热浪定义下的稳健性。
结果 在横断面和纵向分析中,长时间热浪暴露均与更大的BAA一致相关。在P95-3天定义下,夜间热浪在横断面分析(β = 0.0206,95% CI:0.0139–0.0273)和纵向分析(β = 0.0147,95% CI:0.0094–0.0200)中均显示出最大的当年BAA估计值。昼夜复合热浪在当年暴露窗口期也与BAA呈正相关(横断面:β = 0.0091,95% CI:0.0024–0.0158;纵向:β = 0.0145,95% CI:0.0084–0.0206),且在更长的暴露窗口期表现出更持久的关联。相比之下,白昼热浪与BAA的关联较弱且一致性较低,尤其在横断面分析中。限制性样条函数分析支持线性、无阈值暴露-反应关联,亚组分析提示女性和城市居民中热浪相关的BAA效应更强。在替代热浪定义下,结果总体上稳健。
结论 横断面和纵向分析提供了平行证据,表明与白昼热浪相比,夜间热浪和昼夜复合热浪与更大的BAA关联更强。针对老龄化敏感的热健康适应性措施应将在夜间和复合热风险纳入监测、早期预警以及针对中老年人群的靶向保护。
引言 人口老龄化已成为不可逆转的全球人口趋势,对全球人口健康具有深远影响。根据世界卫生组织的数据,预计全球60岁及以上人口将在2050年翻倍至约21亿(世界卫生组织,2025年)。这一人口转型凸显了在人群层面更好地理解老龄化过程及其健康后果的迫切需求。在此背景下,越来越多的关注被引向生物学老化。尽管时间年龄被广泛使用,但它对与老化相关的健康状态和功能能力的代理并不精确(Jylhava等,2017年)。为解决这一局限,基于生物标志物的生物年龄度量已被开发出来以量化累积的生理失调(Levine,2013年)。生物年龄加速被定义为生物年龄与时间年龄之间的差异,已成为衰老加速的稳健指标(Belsky等,2015年)。大规模队列研究的证据表明,生物年龄加速与更高的死亡风险(Jiang等,2024年)、心脑血管疾病(Cai等,2025年)、慢性肾脏病(Zheng等,2025年)以及抑郁或焦虑(Gao等,2023年)相关。总体而言,这些发现表明生物年龄加速是老年相关健康结果共同生物学基础的体现。
生物学老化不仅受到内在生理过程的影响,还受到整个生命过程中累积的环境暴露的影响(Anderson和Bell,2011年;Wu等,2025年,Wu等,2025年)。在这些暴露因素中,与气候变化相关的极端热浪已成为一种关键的环境胁迫因子,对老化轨迹具有潜在影响(Romanello等,2024年)。越来越多的流行病学证据表明,热暴露可能通过持续的物理应激和受损的生理调节来加速生物学老化,而热暴露的表征指标范围从环境温度、热指数(Chiu等,2024年;Ni等,2023年)、热浪天数(Zhang等,2021年)、热浪频率、持续时间和强度(Yang等,2019年)到累积超额热浪指数(Liu等,2025年)不等。例如,近期大规模队列研究表明,累积热浪暴露与来自美国和中国台湾地区人群的生物学老化加速相关(Chen等,2025年;Choi和Ailshire,2025年)。与此同时,全球变暖已显著增加了全球热浪的频率、强度和持久性(Romanello等,2024年),夜间气温上升速度快于白昼气温,从而削弱了夜间散热和生理恢复(Davy等,2017年)。这种不对称变暖促进了不同热浪亚型的出现,包括仅白昼型、仅夜间型和昼夜复合型热浪,这些亚型源于不同的物理机制,施加了异质的热负荷(Luo等,2022年;Wu等,2023年)。长时间热应激可能干扰基本的与老化相关的生物学通路,如慢性炎症、氧化应激、线粒体功能障碍和表观遗传调节(Wang等,2022年;Wu等,2024年,Wu等,2024年)。特别是,昼夜复合热浪施加了持续的昼夜热应激,这往往被以白昼为基础的指标所低估(Shi等,2021年)。然而,迄今为止,不同亚型热浪与生物学老化之间的关联在很大程度上仍未被研究,特别是在人口稠密且对气候敏感的中低收入环境中更是如此。
为弥补这些知识空白,我们采用中国中老年人全国的临床生物标志物和问卷调查数据,进行了横断面和纵向分析。主要目的是考察白昼、夜间及昼夜复合热浪与生物学加速老化之间的关联。我们还旨在表征这些关联中的暴露-反应模式,并识别对热浪相关生物学老化的脆弱亚人群。
章节片段 研究人群 本研究基于中国健康与养老追踪调查(CHARLS,
http://charls.pku.edu.cn/en/ ,访问日期为2026年3月1日)的数据,该调查是一项针对中国45岁及以上成年人的国家级代表性纵向调查(Zhao等,2012年)。基于多阶段分层概率抽样设计,CHARLS从中国内地28个省份的125个城市中招募了参与者。基线调查于2011年启动,随后进行了反复
人群与环境变量的描述性汇总 表1总结了纳入横断面(n = 8,223,男性47.4%)和纵向(n = 5,047,男性46.9%)分析的参与者的人口统计学和健康特征。两个分析样本在人口学特征方面大致可比,基线(2011年)时平均年龄(±标准差,SD)为59.5 ± 9.1岁,随访样本(2015年)为62.6 ± 8.3岁。在两项分析中,大多数参与者已婚并与配偶同住(>82%),并且
讨论 基于源自CHARLS的具有全国代表性的样本,本研究采用横断面和纵向设计,评估了白昼、夜间及昼夜复合热浪与生物学加速老化之间的关联。据我们所知,这是在气候条件多样的中低收入环境中,首个区分各种热浪亚型与BAA关联的全国性研究。总体而言,热浪暴露与
结论 在本项中国中老年人群的全国性研究中,热浪暴露与生物学加速老化相关。与白昼热浪相比,夜间热浪和昼夜复合热浪在横断面和纵向分析中均与KDM-BAA表现出更强且更一致的关联。这些发现表明,当忽略夜间热浪时,极端高温的长期健康负担可能被低估。亚组和敏感性分析
CRediT作者贡献声明 Jing Wang: 撰写 – 初稿。 Yidan Liu: 数据整理、形式化分析、方法论。 Qing Lin: 方法论、形式化分析。 Yang Yuan: 撰写 – 审阅与编辑、指导、数据整理。 Yunquan Zhang: 撰写 – 审阅与编辑、指导、资金获取、数据整理、构思。
利益冲突声明 作者声明,他们没有任何已知的竞争性经济利益或个人关系,这些利益或关系可能影响本论文中报告的工作。
致谢 本研究得到中国湖北省自然科学基金 (项目编号2024AFB552)和"十四五"期间武汉科技大学 湖北省优势特色学科(群)项目(项目编号2023C0102)的资助。
Jing Wang|Yidan Liu|Qing Lin|Yang Yuan|Yunquan Zhang