建筑行业工种与肾功能加速下降的关联性研究

《American Journal of Industrial Medicine》：Construction Trade Work Is Associated With Accelerated Decline in Kidney Function

　　

摘要 背景：建筑工人暴露于空气颗粒物、有机溶剂及金属等与慢性肾脏病（CKD）风险升高相关的因素。目前鲜有研究评估建筑行业工种是否与估算肾小球滤过率（eGFR）的纵向变化相关联，而eGFR是反映肾功能的关键指标。本研究旨在探讨建筑相关暴露与eGFR下降之间的关系。 方法：研究队列纳入建筑行业国家医学筛查项目（BTMed）的9192名参与者。研究人员构建了蒸气、气体、粉尘和烟尘（VGDF）暴露指数（测量单位=对数指数标准差增量）。混合模型在调整已知CKD风险因素后估算eGFR的年下降速率（mL/min/1.73 m2/年）。敏感性分析采用逆倾向评分加权（IPSW）回归以平衡建筑行业工人与内部对照组之间的协变量。次要分析采用Cox比例风险模型评估CKD发病率。 结果：建筑行业工作与更快的eGFR年下降速率显著相关（?0.22，95% CI=?0.33至?0.11）。VGDF暴露亦与更大幅度的下降相关（?0.07，95% CI=?0.09至?0.05）。CKD发病率与建筑行业工作（风险比[HR]=1.46，95% CI=1.05–2.03）及VGDF暴露（HR=1.07，95% CI=1.00–1.16）相关。IPSW分析支持上述发现。 结论：建筑行业工种及VGDF暴露与eGFR加速下降和CKD发病率增加相关，提示混合建筑相关暴露对肾脏具有广泛影响。减少VGDF暴露及识别eGFR快速下降工人的一级和二级预防措施，可能有助于降低进展为终末期肾病的风险。

建筑行业工种与肾功能加速下降：基于BTMed队列的纵向研究解读

一、研究背景与目的

慢性肾脏病（CKD）已成为全球重要的公共卫生问题。美国疾病控制与预防中心（CDC）基于2017–2020年国家健康与营养调查（NHANES）数据估计，约14%的美国成年人患有CKD，且其中多达九成患者并不知晓自身病情。CKD患病率随年龄增长而升高，65岁以上人群患病率估计超过30%。CKD与显著的发病率、死亡率和医疗费用负担相关，其公认风险因素包括糖尿病、高血压、心血管疾病（CVD）、肥胖和吸烟等。

职业暴露与肾脏健康的关系日益受到关注。暴露于空气动力学直径小于2.5微米的细颗粒物（PM_2.5），无论来源于环境空气污染还是职业场所，均与CKD风险增加、eGFR下降及终末期肾病（ESRD）相关。建筑环境中颗粒物暴露构成复杂，来源多样，包括燃烧产物（如柴油等发动机尾气）、矿物粉尘（如二氧化硅、石棉和水泥/混凝土）以及金属烟尘（如焊接/热切割）等。可吸入二氧化硅的职业暴露是研究最为充分的CKD相关因素，多数研究发现其与CKD风险增加有关。此外，建筑工作中常用的有机溶剂暴露也被发现与CKD风险增加相关，一项系统综述和荟萃分析在病例对照研究和队列研究中均发现混合有机溶剂暴露与CKD之间存在强关联。

然而，此前尚无研究探讨建筑行业工种与eGFR纵向变化之间的关系。eGFR是基于血清肌酐计算的反映肾功能的关键临床指标。BTMed项目由美国能源部（DOE）前工人医学筛查计划支持，自1996年以来已为曾在DOE核设施工作的建筑工人进行了超过5万次医学检查。此前对该队列的死亡率分析发现，建筑行业工人肾癌标准化死亡比（SMR）显著升高（SMR=1.52，95% CI=1.19–1.93）。基于此，本研究利用BTMed项目1997年至2025年的数据，评估建筑行业就业及颗粒物和有机溶剂的职业暴露是否与eGFR加速下降及CKD发病相关。

二、研究方法概述

研究队列来源于BTMed项目，最终纳入9192名参与者，其中8640名为建筑行业工人，552名为行政、科学或安保岗位工人（作为低暴露参照组）。纳入标准包括入组时eGFR≥60、至少有一次重复检查、无肾癌病史。研究采用混合效应线性回归模型估算eGFR年下降速率，模型包含个体随机斜率和随机截距。暴露评估基于职业史访谈构建了累积暴露指数，并进一步汇总为蒸气、气体、粉尘和烟尘（VGDF）暴露指数。次要分析采用Cox比例风险模型评估CKD发病率。敏感性分析包括逆概率观测加权（IPOW）模型、逆倾向评分加权（IPSW）混合模型、血清肌酐测量方法偏倚校正及潜在混杂因素评估。

三、主要研究结果

3.1 人口学特征与CKD风险因素

最终研究队列中位随访时间为9.9年。建筑行业工人与参照组在年龄、性别构成、种族分布、吸烟状况等方面存在显著差异。建筑行业工人的中位入组eGFR显著高于参照组（86 vs 82）。建筑行业工人的对数VGDF暴露指数中位数显著高于参照组（7.6 vs 2.8）。

3.2 主要研究结局——eGFR下降

模型1纳入人口学协变量和文献确定的CKD风险因素，发现黑人种族、高血压、糖尿病、CVD和曾吸烟与更快的eGFR下降显著相关。模型2在模型1基础上加入建筑行业工种协变量，结果显示建筑行业工作与eGFR年下降速率显著加快相关（?0.22，95% CI=?0.33至?0.11）。模型3评估VGDF暴露指数效应，发现VGDF暴露每增加一个标准差与eGFR年下降速率增加0.07相关（95% CI=?0.09至?0.05）。VGDF指数各组成部分均与eGFR下降显著相关，其中二氧化硅和有机溶剂的效应略大。

3.3 分层亚组分析

按高血压、糖尿病、CVD、吸烟、肥胖、年龄及入组eGFR水平进行的分层亚组分析与主要混合模型结果一致。按具体工种分层分析显示，水泥工、砖瓦工和抹灰工相较其他建筑工种工人eGFR下降更为明显。

3.4 次要分析——CKD发病率

Cox模型分析共纳入880例CKD发病病例。建筑行业工作与CKD发病风险显著增加相关（HR=1.46，95% CI=1.05–2.03），对数VGDF暴露指数每增加一个标准差与CKD发病风险增加7%相关（HR=1.07，95% CI=1.00–1.16）。当前吸烟与CKD发病显著相关（HR=1.46，95% CI=1.12–1.82）。

3.5 敏感性分析

使用偏倚校正肌酐值后，建筑行业工作相关的eGFR年下降为?0.20（95% CI=?0.31至?0.10），VGDF指数效应为?0.07（95% CI=?0.10至?0.05），与主要分析结果相当。慢性支气管炎/肺气肿、类风湿关节炎及质子泵抑制剂（PPI）使用均未显著改变主要效应估计。非甾体抗炎药（NSAID）使用与小幅但显著的eGFR年下降相关，但未混淆建筑行业工作或VGDF暴露的关联。IPOW模型校正后建筑行业工作效应为?0.24（95% CI=?0.36至?0.13），VGDF指数效应为?0.08（95% CI=?0.10至?0.05），提示主要分析中仅存在轻微的健康工人偏倚。IPSW混合模型估计建筑行业工作相关的eGFR年下降为?0.18（95% CI=?0.26至?0.10），VGDF指数效应为?0.10（95% CI=?0.12至?0.08），与协变量调整模型结果高度一致。

四、讨论与结论

研究发现建筑行业工种与eGFR加速下降显著相关，其效应量（?0.22 mL/min/1.73 m²/年）与模型中糖尿病（?0.29）、高血压（?0.13）和曾吸烟（?0.11）等已知风险因素的效应相当，提示建筑行业职业暴露对肾功能的影响具有临床意义。VGDF暴露指数与eGFR下降和CKD发病均显著相关，表明混合职业暴露对肾脏具有广泛影响。结果与既往关于颗粒物和有机溶剂暴露与肾脏疾病风险的文献一致，也与瑞典Bygghalsan建筑工人队列中无机粉尘和烟尘暴露与CKD风险增加的研究结果相符。

研究还指出，建筑工作相关的慢性热暴露和脱水可能是影响肾功能的额外风险因素，但本研究数据中缺乏相关指标，无法分析。研究优势包括队列规模大、随访时间长、重复测量血清肌酐、可控制各次检查时的CKD风险因素，以及基于详细职业史构建的考虑直接暴露和旁观者暴露的VGDF暴露指数。局限性包括暴露指数基于自我报告、可能存在回忆偏差、假设任务频率随时间相对恒定、未涵盖所有暴露类型等，这些限制可能使关联估计偏向零值。

研究结论：本研究发现建筑行业工人较非建筑工人在BTMed队列中经历更快的eGFR下降和更高的CKD发病率。VGDF暴露测量亦与eGFR加速下降和CKD发病率增加相关，提示颗粒物和有机溶剂混合职业暴露具有广泛影响。研究结果强调了采取一级预防措施减少建筑工人VGDF暴露以降低CKD风险的必要性，同时需要扩大二级预防措施以识别eGFR快速下降的工人，降低其进展为终末期肾病的风险。