环境因素与不同代谢功能障碍状态向心血管疾病发展的关联：GOLD-Health队列研究

《Atmospheric Environment》：Ambient O 3 exposure associated with progression of different metabolic dysfunction states to cardiovascular diseases: the GOLD-health cohort

　　

摘要

目前尚不清楚暴露于环境臭氧（O₃）是否会影响具有代谢综合征前期（pre-MS）和代谢综合征（MS）人群的心血管疾病（CVDs）的动态发展轨迹。我们从广州老年纵向动态健康队列中检索出400,391名具有pre-MS和MS的老年参与者。使用双线性插值法评估了个体每年的O₃暴露量。多状态模型被用来评估O₃暴露与pre-MS、MS、中风、冠心病（CHD）和死亡之间的九种疾病转变之间的关联。为了量化疾病进展的时间，我们进一步应用了加速失效时间模型，并将其用于估计在假设暴露情景下的转变时间。在1,213,313人年的总随访期间，115,612名（55.29%）具有pre-MS的参与者发展为MS，915名（0.44%）直接发展为中风，1159名（0.55%）发展为冠心病，6,192名（2.96%）死亡。O₃浓度每增加5?μg/m³，与CVD进展显著相关，尤其是在从pre-MS到中风的转化中（HR?=?1.335；95% CI: 1.265, 1.409）。O₃暴露还与疾病进展时间缩短有关，在较高的O₃浓度下，事件倾向于更早发生。具体来说，模型预测表明，当O₃浓度从75?μg/m³增加到105?μg/m³时，从pre-MS到MS的转变时间缩短了近半年（从2.896年缩短到2.088年）。我们的研究增进了对CVD动态进展的理解，并表明O₃可能是CVD进展的一个重要风险因素。

引言

代谢综合征（MS）包括一系列代谢紊乱，如中心性肥胖、血压升高、空腹血糖升高和血脂异常，其患病率随年龄增长而逐渐增加，在老年人群中达到高峰（Lan et al., 2018; Martemucci et al., 2023; Wu et al., 2020）。它被认为是心血管疾病（CVDs）的主要风险因素（Bazmandegan et al., 2023; Lemieux and Després, 2020; Rus et al., 2023; Yu et al., 2020）。pre-MS是健康状态和MS之间的过渡阶段，影响了大量人群，因此在这一阶段进行针对性干预可能会带来显著的好处（Cho et al., 2021; Wang et al., 2025）。因此，对患有MS甚至pre-MS的老年人实施早期检测和干预可能有助于显著预防CVDs的进展。

多项研究表明，臭氧（O₃）可能是MS和CVDs的一个潜在环境风险因素（Guo et al., 2024; Xu et al., 2024; Yu et al., 2024; Zhang et al., 2024）。例如，武汉的一项队列研究报道了O₃暴露与MS发病率之间的正相关（Wang et al., 2022）。然而，并非所有研究都得出类似的结果：瑞士的一项队列研究表明O₃暴露与CVDs之间存在负相关（Vienneau et al., 2023）。鉴于这些不一致性，迫切需要更多证据来更好地理解长期O₃暴露与CVD动态进展之间的关联。

以往的研究通常关注O₃与MS或CVDs之间的静态关联，并使用传统的Cox比例风险模型将每种心血管结果视为一个独立的终点，而没有考虑CVDs的动态进展。这些分段分析在评估O₃与CVDs进展之间的关联时存在挑战（Niu et al., 2022）。Cox比例风险模型在识别风险因素方面应用广泛，但依赖于比例风险假设，这可能会掩盖特定阶段的效应，且无法直接量化O₃暴露对疾病进展时间的影响。相比之下，多状态回归模型考虑了疾病进展的轨迹，并能够估计特定转换的风险（Vasheghani Farahani, 2020）。通过利用每个参与者的全部纵向信息，这些模型自然可以处理竞争风险，并允许在单一、连贯的分析框架内直接比较不同转换下的暴露效应。此外，加速失效时间（AFT）模型直接模拟生存时间，简化了结果解释，并为理解风险因素与疾病动态进展之间的关联提供了独特优势（Li et al., 2025; Zhuang et al., 2025）。

章节摘录

研究人群

我们的研究基于GOLD-Health队列，这是一个涉及730,000多名65岁以上老年人的大规模前瞻性人群队列（Liu et al., 2025a）。基线数据收集于2018年至2020年，参与者来自中国广州的普通人群。在招募期间，所有参与者完成了包括调查和健康评估在内的基线评估，涵盖了社会人口统计因素、健康状况和生活方式等信息。

描述性结果

在400,391名参与者中，中位年龄为69岁（四分位数区间[IQR] = 7岁），其中38.35%为男性（表1）。在1,213,313人年的总随访期间，115,612名（55.29%）具有pre-MS的参与者发展为MS，915名（0.44%）直接发展为中风，1159名（0.55%）发展为冠心病，6,192名（2.96%）因pre-MS死亡。此外，在具有MS的参与者中，2,757名（1.44%）和3,262名（1.71%）发展为中风和冠心病，9,795名（5.12%）直接死亡。

讨论

我们的研究分析了400,391名具有pre-MS和MS的参与者的数据，这些参与者接受了中风、冠心病和死亡的随访，以研究O₃暴露与疾病进展之间的关联。观察到O₃暴露与从pre-MS到MS，再到中风，再到冠心病，最后到死亡的动态疾病轨迹之间存在正相关。此外，我们的分析还发现O₃暴露与疾病状态之间的早期转换时间显著相关。

结论

总之，基于GOLD-Health队列，我们的多状态和AFT分析提供了证据，表明环境O₃暴露与从pre-MS到MS、中风、冠心病和死亡的动态疾病进展轨迹显著相关，其中从pre-MS到中风的影响最强。这些观察结果增加了对环境因素在CVDs中作用的当前理解，并表明未来的研究应该考虑pre-MS和MS阶段。

CRediT作者贡献声明

魏一婷：撰写——原始草稿、可视化、验证、软件、概念化、正式分析。 刘向义：撰写——审核与编辑、项目管理。 庄子同：撰写——审核与编辑、数据管理、验证。 罗丽英：撰写——审核与编辑、项目管理。 陈戈：撰写——审核与编辑、概念化、验证。 刘辉：撰写——审核与编辑、项目管理。

伦理批准和参与同意

本研究的伦理批准已获得广州市疾病控制与预防中心（GZCDC-ECHR-2023P0081）的批准，并在中国临床试验注册系统（ChiCTR2400089945）注册。上述伦理委员会已批准免除知情同意的要求。

数据共享声明

作者无权共享数据。

资助

本工作得到了以下机构的支持： 中国国家科技重大专项（2024ZD0524500, 2024ZD0524502）； 中国国家自然科学基金-非传染性疾病（72104061）； 广东省医学科学研究基金（B2025203, B2025342）； 广州市医学学科重点项目（2025-2027-12）； 广州市卫生健康委员会科学技术项目（2025A031005）。资助者在研究设计或数据收集方面没有发挥作用。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能会影响本文报告工作的财务利益或个人关系。

致谢

作者感谢所有参与本数据收集和管理的人员。我们还要感谢以下资助来源提供的财务支持： 中国国家科技重大专项（2024ZD0524500, 2024ZD0524502）； 中国国家自然科学基金-非传染性疾病（72104061）； 广东省医学科学研究基金（B2025203, B2025342）； ...

魏一婷 | 刘向义 | 庄子同 | 罗丽英 | 陈戈 | 胡鹏 | 刘辉 | 林伟权 | 林华良 广州中山大学公共卫生学院，中国广州中山路74号，510080