长期暴露于多种空气污染与心血管 - 肾脏 - 代谢共病轨迹风险

《Atmospheric Environment》：Long-term Exposure to Multiple Air Pollution and Trajectory Risk of Cardio-Renal-Metabolic Multimorbidity

　　

摘要

背景

关于长期暴露于多种空气污染物如何促进心肾代谢性疾病（CRMD）（包括心血管疾病（CVD）、2型糖尿病（T2D）和慢性肾脏病（CKD））的发生和进展的证据仍然有限。我们旨在阐明这些关联，并进一步探讨低度炎症的潜在生物中介作用。

方法

纳入英国生物样本库369,168名参与者，评估单独污染物及其混合物与CRMD发生和进展的关联。通过分位数g计算方法评估联合效应。构建炎症评分（INFLA评分）进行中介分析，多变量模型校正人口学、社会经济和生活方式因素。

结果

在中位13.6年的随访期间，76,871名参与者首次发生CRMD（FCRMD），其中12,851人随后进展为心肾代谢多重疾病（CRMM）。与最低四分位数相比，最高PM_2.5四分位数的参与者FCRMD风险更高（HR：1.09，95% CI：1.06-1.11），CRMM风险更高（1.22，1.15-1.29）。在多状态模型中，污染物混合物每增加一个四分位数，基线至FCRMD的HR（95% CI）为1.02（1.01, 1.03），FCRMD至CRMM的HR为1.04（1.01, 1.06），其中PM_2.5表现出最大的正向相对权重。疾病特异性分析显示，涉及CKD的通路脆弱性增加。INFLA评分解释了PM_2.5与CRMD之间的关联，但中介比例较微妙，主要由C反应蛋白驱动。分层分析表明，基线生活方式不良的个体危险增加更为显著。

结论

长期暴露于多种空气污染物与CRMD发生及病程进展风险升高相关，尤其是涉及肾脏损伤的通路。这些纵向关联可能部分由全身性低度炎症介导，而坚持健康生活方式可减轻环境脆弱性。

引言

心血管疾病（CVD）、2型糖尿病（T2D）和慢性肾脏病（CKD）代表了21世纪的三大流行病。越来越多的观察性研究和临床研究证据表明，这三者通过共同的病理生理通路相互关联。(Jankowski et al., 2021; Kadowaki et al., 2022; Maack et al., 2018) 心肾代谢性疾病（CRMD）的概念强调了CVD、T2D和CKD之间的双向相互作用，突出了它们对彼此发生和预后的独立影响。(Marassi and Fadini, 2023) 在首次心肾代谢性疾病（FCRMD）发生后，个体面临发展为中心肾代谢多重疾病（CRMM）的更高风险，其特征为同时患有其中两种或更多疾病。(Bertoni et al., 2004; George et al., 2017) 这种进展伴随着发病率、死亡率和医疗负担的大幅增加。(Bertoni et al., 2004)

在导致这一负担日益加重的诸多因素中，空气污染是关键的环境风险因素，与非传染性疾病的发展密切相关，尤其是心血管和代谢性疾病。(Khraishah et al., 2024; Rajagopalan and Landrigan, 2021) 先前的研究将长期暴露于颗粒物（PM）和氮氧化物（NOx）与CVD风险升高(Miller and Newby, 2019)、T2D(Paul et al., 2020)和CKD风险升高(Rajagopalan et al., 2024)联系起来。然而，现实中的暴露很少单独发生，空气污染物混合物可能对健康结局产生协同效应。(Brunekreef et al., 2021) 鉴于个体长期暴露于这种混合物，量化多种污染物的联合效应对于阐明其对慢性疾病发展轨迹的贡献至关重要。然而，关于混合空气污染物如何影响CRMD进展的证据仍然有限。

慢性低度炎症是CRMD进展的关键机制。白细胞（WBC）和C反应蛋白（CRP）广泛用于心血管风险评估(Cesari et al., 2003; Ridker et al., 2002; Rienstra et al., 2012)，并与较高的糖尿病风险相关。(Freeman et al., 2002) 较高的中性粒细胞和血小板（Plt），以及较低的淋巴细胞也被发现与CVD和CKD相关。(Baaten et al., 2021; Zhang et al., 2022; Zhang et al., 2024b) 整合了WBC计数、CRP、Plt和粒细胞/淋巴细胞比值（GrL）的聚合炎症评分（INFLA评分）提供了全身性炎症的综合测量，并已被证明比单一生物标志物更好地识别进行性炎症和预测心血管结局。(Andreis et al., 2025; Cheng et al., 2024; Liu and Gu, 2024) 然而，其在CRMD进展中的作用在很大程度上尚未被探索。此外，生活方式因素，包括吸烟、饮酒、身体活动和饮食模式，是已知的慢性疾病风险的可改变决定因素，可能减轻环境暴露的不利影响。(Rassy et al., 2023) 然而，坚持健康生活方式在多大程度上可以减轻多种空气污染物对CRMD进展过渡的不利影响，仍有待阐明。

因此，基于英国生物样本库的大型前瞻性人群研究，我们旨在探讨单独和联合暴露于多种空气污染物与CRMD发展和进展之间的关联。我们进一步研究了INFLA评分及其成分的中介作用，并评估了不同人口学、社会经济和生活方式亚组的易感性。

章节片段

研究人群

英国生物样本库是一项大型人群基前瞻性队列研究，于2006年至2010年间在英国招募了约50万名40-69岁的参与者。健康信息，包括疾病诊断、用药情况和死亡情况，与国民保健服务（NHS）记录进行了链接，随访时间最长可达15年。该研究已获得NHS国家研究伦理服务批准（11/NW/0382），本次分析是在

基线特征

在纳入的369,168名参与者中，76,871人在随访期间发生了FCRMD。其中，64,020人（83.28%）仅患有单一CRMD且未进一步进展，而其余12,851人（16.72%）随后进展为CRMM。与无CRMD者相比，新发CRMD患者年龄更大，更可能是男性，社会剥夺程度更高，炎症水平更高，且维持良好生活方式的可能性更低（表1）。

空气污染物与FCRMD、CRMM及死亡之间的关联

图1（表S3）显示

讨论

在这项前瞻性队列研究中，长期暴露于单独的室外空气污染物及其多污染物混合物，均与CRMD纵向轨迹上的风险升高持续相关。多状态分析表明，空气污染混合物在早期过渡阶段表现出显著的风险升高，即从健康到FCRMD以及从FCRMD到CRMM的过渡。疾病特异性过渡评估进一步强调了在进展

结论

在这项大规模前瞻性研究中，长期暴露于单独的及混合的空气污染物与CRMD累积轨迹上的风险升高显著相关，特别是在早期过渡阶段和涉及肾脏损伤的通路中。全身性低度炎症可能作为一种潜在的生物中介，部分解释了这些观察到的纵向关联。虽然未来需要干预性研究以及纵向重复研究来

CRediT作者贡献声明

于永福（Yongfu Yu）：审稿与编辑，资源获取，资金获取。郑雪莹（Xueying Zheng）：资源获取，数据整理。蔡杰儒（Jieru Cai）：资源获取，资金获取。蒋子轩（Zixuan Jiang）：审稿与编辑，原创稿件撰写，可视化，软件，方法论，正式分析，概念化。秦国友（Guoyou Qin）：审稿与编辑，资源获取，资金获取，数据整理。石云新（Yunxin Shi）：概念化。林业鑫（Yexin Lin）：软件，概念化。白润智（Runzhi Bai）：软件，资源获取。周雅静（Yajing Zhou）：

临床试验编号

不适用。

资助

本工作得到以下资助：国家自然科学基金委员会（82473724致GQ，82273730致YY，82270719致JC），上海人才计划（BJKJ2024050致YY），上海市科技重大专项（致YY）。

利益冲突声明

? 作者声明不存在可能影响本文所报告工作的已知竞争性财务利益或个人关系。

蒋子轩 | 周雅静 | 白润智 | 林业鑫 | 石云新 | 郑雪莹 | 于永福 | 蔡杰儒 | 秦国友

复旦大学公共卫生学院上海传染病与生物安全研究院，中国