代谢综合征与听力损失之间的关联：视黄醇的中介作用——基于2007至2018年（排除2013–2014年数据）的NHANES横断面分析

《Medical Care》：Association between metabolic syndrome and hearing loss: The mediating role of retinol – A cross-sectional analysis of NHANES 2007 to 2018 (excluding 2013–2014)

　　越来越多的证据表明代谢综合征（MetS）与听力损失之间存在关联，尽管人群异质性仍缺乏研究。鉴于内耳对氧化损伤的高度敏感性，维生素A、E和类胡萝卜素等脂溶性抗氧化剂可能具有保护作用。本研究旨在探讨美国成年人中MetS与听力损失之间的关联，并评估这些抗氧化剂的潜在中介作用。这项横断面研究分析了2007年至2018年美国国家健康与营养调查（NHANES）的数据（排除了2013-2014年期间的数据）。使用加权多元线性回归模型来评估MetS与纯音平均（PTA）阈值之间的关联。听力损失定义为较好耳的PTA≥20分贝。亚组分析探讨了人口统计学特征（年龄、性别、种族、教育水平、婚姻状况、收入）和暴露因素（噪音、耳部感染史）对结果的影响。进行了敏感性分析，包括完整病例分析和按调查周期分层，以测试结果的稳健性。应用中介效应模型来评估维生素A、维生素E和类胡萝卜素的潜在中介作用。研究共纳入8759名美国成年人（平均年龄49.2岁；51.1%为女性；37.2%为非西班牙裔白人）。在社会经济方面，56.8%具有大学及以上学历，59.2%已婚或与伴侣同居，38.3%属于中等收入群体。48.9%的人报告有显著的噪音暴露史，25.5%有耳部感染史。MetS的患病率为35.2%。经过全面调整后，MetS与较高的PTA阈值存在显著关联（β=1.292分贝，95%置信区间：0.315–4.106，P<0.001）。亚组分析显示，在老年人、非西班牙裔白人、中等收入群体以及有耳部感染史的人群中，这种关联更为明显（所有交互作用P<0.05）。中介效应分析发现，在13种脂溶性抗氧化剂中，只有视黄醇（维生素A）具有显著的中介作用，其间接效应为β=-0.358（95%置信区间：-0.847至-0.061，P=0.020），中介比例为-13.3%。MetS与听力阈值升高独立相关，并且在不同亚组之间存在异质性。视黄醇可能通过调节内耳的氧化-抗氧化平衡发挥关键的中介作用。需要前瞻性队列研究和机制研究来验证因果关系并阐明潜在途径，从而为预防MetS相关的听力损失提供新的策略。

1. 引言
听力损失是全球最常见的感觉功能障碍之一，已成为日益严重的公共卫生问题。根据世界卫生组织（WHO）的最新估计，全球约有15亿人患有不同程度的听力损失，其中超过4.3亿人患有中度至重度听力损失。预计到2050年，这一数字将超过25亿。[1] 在美国，约15%的成年人（3750万）存在听力问题，而且这一患病率在过去20年里基本保持稳定。[2,3] 除了影响言语交流和社会参与外，听力损失还与主观认知能力下降的风险增加30%以及抑郁症风险增加35%密切相关；此外，它们还相互作用，共同加剧认知能力下降，给家庭和社会带来巨大负担。[4–6] 尽管预防性公共卫生策略和终生临床干预可以减轻听力损失，但由于风险因素的复杂性和多样性（如衰老、噪音暴露、慢性疾病）及其相互作用机制的不完全了解，当前的公共卫生实践在预防方面仍面临重大挑战。[7] 听力损失是一个涉及多种因素的复杂病理过程，氧化应激被认为是其中的关键机制之一。富含不饱和脂肪酸且抗氧化系统脆弱的内耳组织特别容易受到氧化损伤。活性氧（ROS）的过度积累可引发脂质过氧化、DNA损伤和毛细胞凋亡，最终导致听觉功能障碍。[8,9] 体内内源性抗氧化系统在维持氧化还原平衡方面发挥着关键作用。维生素A、维生素E和类胡萝卜素等外源性抗氧化剂通过清除ROS、上调超氧化物歧化酶等抗氧化酶的活性以及维持细胞氧化还原平衡来提供保护。[10–13] 其中，视黄醇（维生素A）及其活性代谢物视黄酸在维持内耳稳态中起着特别重要的作用。视黄醇/视黄酸信号通路通过在内耳形态发生过程中的合成和自我调节机制对前庭器官的区带模式形成至关重要。[14] 最近的研究还发现，这一信号通路在耳蜗器官发生中具有双重功能，通过上下文依赖的转录调控协调前体细胞的增殖和分化。[15] 研究表明，这些化合物可以抑制毛细胞凋亡并在维持毛细胞功能方面发挥重要作用。[16] 进一步的体外实验表明，类胡萝卜素可以直接结合耳蜗细胞膜并中和由脂质过氧化产生的自由基，从而保护毛细胞免受氧化损伤。[12] 口服补充维生素A和维生素E已被证明可通过促进感觉毛细胞的存活来减轻噪音引起的听力损失。[17] 这一耳蜗保护机制涉及调节耳蜗中的抗氧化酶和凋亡相关蛋白。[12,18] 这些发现强调了维生素A在听觉系统完整性中的多重作用。最近基于人群的研究进一步证实了膳食抗氧化剂对听力损害的预防作用：Min等人报告了综合膳食抗氧化指数与听力损失之间的L形关联，而Fu等人则展示了膳食炎症潜能与听力结果之间的倒U形关系。[19,20] 然而，维生素A、维生素E和类胡萝卜素在听力损失进展中的确切作用仍需进一步阐明。

代谢综合征（MetS）是一组复杂的代谢紊乱，包括肥胖、高血压、糖尿病和血脂异常，是一系列心血管风险因素的组合。在全球范围内，其患病率超过25%，并且在年轻人群中的发病率呈上升趋势。[21] 在美国，MetS的负担相当大且持续增长。最近对全国代表性数据的分析显示，美国成年人中MetS的加权患病率在最近几个周期达到了38.7%，过去几十年中呈现出显著上升趋势——从1999-2000年的28.23%上升到2017-2018年的37.09%。[22,23] 鉴于MetS的这一严重且不断增长的负担，其与听力损失之间的潜在关联越来越受到关注。越来越多的证据表明，MetS可能是听力损失的潜在风险因素。[24–26] 从病理生理学角度来看，MetS的成分可能通过破坏耳蜗微血管的完整性而导致听力损失。[27,28] 大规模研究显示，MetS与感音神经性听力损失的几率增加有关，估计几率比没有MetS的人群高11%至38%。[24,25] 这种风险与MetS成分的数量呈剂量依赖关系，即听力损失的患病率从无成分时的7.9%上升至所有5个成分时的16.3%。[26] 此外，针对单个成分的分析发现，中心性肥胖（OR=1.07）、高血糖（OR=1.12）和低水平高密度脂蛋白胆固醇（HDL-C）（OR=1.21）也与风险增加相关。[25] 总体而言，初步研究表明MetS与听力损失之间存在统计关联，但人群异质性尚未得到充分描述。MetS可能通过多种途径干扰脂溶性抗氧化剂的代谢和生物利用。首先，与MetS相关的慢性低度炎症可能影响肝脏功能，从而破坏视黄醇结合蛋白4等转运蛋白的合成，进而影响维生素A向目标组织的输送。同时，炎症反应可能会耗尽包括维生素E和类胡萝卜素在内的抗氧化剂储备。[29] 其次，高血糖和脂质过氧化——MetS的核心成分——会增加ROS的生成，加速抗氧化剂的消耗并降低总抗氧化能力。[30] 此外，肥胖状态下的脂肪组织是脂溶性维生素的重要储存库；其功能障碍可能损害视黄醇、维生素E和类胡萝卜素的储存和释放——流行病学研究已经证实肥胖与血清中类胡萝卜素和维生素E浓度降低之间存在显著关联。[32] 值得注意的是，新证据表明视黄醇代谢信号通路是将代谢紊乱与全身稳态联系起来的关键途径。在肥胖小鼠中，视黄醇代谢信号通路被证明可以调节微生物群调节的脂肪沉积，表明MetS相关的菌群失调可以直接扰乱肠道-肝脏轴上的视黄醇代谢流程。[33] 这表明，除了作为抗氧化剂外，视黄醇代谢本身也积极参与MetS的病理生理过程。因此，MetS可能通过改变视黄醇和其他脂溶性抗氧化剂的代谢稳定性来削弱内耳的抗氧化防御能力，从而可能导致听力损伤的发展。鉴于视黄醇在耳蜗稳态中的核心作用及其对代谢紊乱的敏感性，它是一个特别合适的中介候选因子。

国家健康与营养调查（NHANES）在解决这些研究空白方面具有独特优势。它提供了全国代表性数据、同时评估听力功能和MetS成分的信息、抗氧化剂水平的测量结果、用于稳健统计调整的全面协变量以及足够的样本量，以便进行详细的中介效应和亚组分析。利用NHANES数据库，本研究旨在探讨MetS与听力阈值之间的关系，研究维生素A、E和类胡萝卜素在这种关联中的潜在中介作用，并提供支持这些疾病之间共同病理途径的观察证据。

2. 材料与方法
2.1 研究人群
本研究使用了NHANES的数据，该调查采用复杂的多阶段概率抽样设计，从美国所有50个州和哥伦比亚特区收集非机构化人群的代表性健康和营养信息。数据库包含详细的人口统计特征、生活方式因素和各种健康指标。NHANES采用分层多阶段概率抽样设计，以确保样本具有全国代表性。抽样过程包括4个主要阶段：(1) 主要抽样单元：选择县或连续县的小组；(2) 主要抽样单元内的子段：选择城市街区或其他地理定义的区域；(3) 子段内的家庭：随机选择居住单元；(4) 家庭内的个体：最后，根据不同人口亚组（如老年人、种族/少数民族和低收入人群）采用不同的抽样概率，以提高这些群体的估计精度。这种复杂的设计需要应用样本权重、聚类和分层变量，以获得无偏估计和正确的标准误差。为了研究听力损失与MetS之间的关联，我们分析了2009至2018年4个NHANES周期的数据。由于NHANES调查设计的原因，2013-2014年的周期被排除在外，因为该期间未进行听力检查。听力检查是一项专业模块，由于公共卫生优先事项和资源分配的变化，并非每个双年度周期都会进行。纳入的标准包括：(1) 年龄20岁或以上；(2) 根据国家胆固醇教育计划成人治疗小组III标准能够完成MetS的诊断；(3) 完成了听力检查并提供了可用的纯音平均（PTA）阈值。不符合所有3个标准的参与者被排除在主要完整病例分析之外。

2.2 MetS的定义
MetS的诊断依据是国家胆固醇教育计划成人治疗小组III指南。[12] 如果参与者满足以下3个或更多标准，则被认定为患有MetS：(1) 中心性肥胖（男性腰围≥102厘米或女性≥88厘米），(2) 高甘油三酯血症（≥150 mg/dL或正在使用降甘油三酯药物），(3) 低HDL-C（男性<40 mg/dL或女性<50 mg/dL），(4) 高血压（≥130/85 mm Hg或正在使用抗高血压药物），(5) 高血糖（空腹血糖≥100 mg/dL或正在使用降血糖药物）。[18,19]

2.3 听力评估
进行了纯音空气传导听力测试，覆盖了人类听觉的主要频率范围（500、1000、2000和4000 Hz），遵循国家卫生统计中心发布的听力检查程序手册中的协议。使用专业校准设备测量空气传导阈值（分贝听力水平）。PTA是这4个频率阈值的算术平均值，以表现较好听力敏锐度的耳朵的PTA作为每个参与者的代表值。[20] 根据WHO的世界听力报告，[1] 听力损失定义为较好耳的PTA≥20分贝（dB）。

2.4 协变量
通过自我报告的访谈收集了社会人口统计数据，包括年龄、性别、种族、教育水平、婚姻状况以及家庭收入与贫困水平的比例（家庭PIR）。对于种族/民族，墨西哥裔美国人、其他西班牙裔和其他种族背景的个体被合并为“其他”类别。教育水平分为高中毕业及以下与大学及以上。婚姻状况被分类为已婚/与伴侣同居、从未结婚以及丧偶/离婚/分居。家庭贫困收入比（PIR）被分为三个层次：≤130%、>130至350%和>350%。此外，与听力损失相关的风险因素（噪音暴露和耳部感染史）也被纳入作为协变量。噪音暴露（是/否）的判断基于对工作场所、休闲时间或与枪支相关的噪音暴露的肯定回答，以及在暴露于高噪音环境时不经常使用听力保护措施（不超过一半的时间）。耳部感染史定义为自报“曾经在耳朵里放置过导管”或“曾经有过3次或更多次耳部感染”。

2.5 统计分析
使用描述性统计量总结了参与者的特征：连续变量以平均值±标准差表示，分类变量以频率（百分比）表示。首先通过视觉检查（直方图和Q-Q图）和Shapiro-Wilk检验来评估连续变量的正态性。由于样本量较大，正式的正态性检验过于敏感，我们主要依赖于偏度和峰度的评估。绝对偏度>3和/或绝对峰度>10的变量被认为与正态性有显著偏差。对于听力阈值的比较，连续变量根据其分布使用Mann-Whitney U检验或Student t检验进行分析，而分类变量则使用卡方检验。鉴于NHANES的复杂抽样设计，所有分析中都纳入了抽样权重。统计分析使用R软件版本4.5.1进行，双侧P<.05被认为具有统计学意义。

2.6 MetS与PTA之间的关联通过多元线性回归模型进行考察，该模型进行了3次顺序调整：模型1（仅调整人口统计因素）考虑了年龄、性别和种族；模型2（调整社会经济因素）额外考虑了教育水平、婚姻状况和家庭PIR；模型3（完全调整）进一步纳入了噪音暴露和耳部感染史作为重要混杂因素。进行了探索性的分层分析，以评估不同人群亚组中MetS与纯音阈值之间的关联。所有分层模型都保持了与主要模型3相同的全面调整，包括年龄、性别、种族、教育、婚姻状况、家庭PIR、噪音暴露和耳部感染史，只是排除了分层变量本身。为了定量评估协变量与MetS之间的潜在交互作用，采用了乘法交互作用检验。为了具体探讨年龄对MetS-听力阈值关联的影响，根据平均年龄将参与者分为较高年龄组（≥50岁）和较低年龄组（<50岁）。此外，为了增强结果的稳健性，我们仅对具有完整协变量数据的参与者进行了敏感性分析，排除了那些有缺失值的参与者。

在最终的分析样本中，部分协变量数据缺失。我们描述了缺失机制并评估了其对人群代表性的潜在影响。为了解决完全案例分析可能存在的偏差，并假设数据是随机缺失的，我们使用R语言中的mice包实施了多重插补（MICE）方法，创建了5个插补数据集。第2.4节列出的所有协变量，以及暴露因素（MetS）和结果（PTA），都包含在插补模型中。基于插补数据集的分析结果与正文中呈现的主要完全案例结果一致。为了透明度，主要结果基于完全案例分析报告，并进行了敏感性分析以验证结果的稳健性（见第3.6节）。为了进一步评估样本量的充分性，我们根据模型3（完全调整）进行了事后功效分析，结果显示在α=0.05的显著性水平下，检测到观察到的关联（β=1.292 dB）的功效大于99%，确认了样本量的充足性和主要结果的II型错误风险最小。

2.7 分析的脂溶性抗氧化剂包括来自3个类别的13种化合物：(1) 维生素A化合物：视黄醇、棕榈酸视黄酯和硬脂酸视黄酯；(2) 维生素E异构体：γ-生育酚和α-生育酚；(3) 类胡萝卜素：α-胡萝卜素、反式-β-胡萝卜素、顺式-β-胡萝卜素、叶黄素/玉米黄质、反式-番茄红素、总番茄红素、α-隐黄质和β-隐黄质。使用R语言中的“mediation”包进行了中介分析，以研究13种脂溶性抗氧化剂（特别是维生素A化合物、维生素E异构体和类胡萝卜素）在MetS-PTA关联中的潜在中介作用。为了正确考虑NHANES的复杂抽样设计（分层、聚类和抽样权重），我们使用survey包拟合了带有调查权重的广义线性模型。然后使用mediation包和5000次重采样进行了非参数自助法（bootstrap）来评估中介效应，结合调查权重以获得间接效应的95%置信区间（CI）。如果95% CI排除了0，则认为中介效应具有统计学意义。所有模型都调整了性别、年龄、种族、教育水平、婚姻状况、家庭PIR和耳部感染史。

3.1 参与者选择
本研究使用了4个NHANES周期（2009-2018年，不包括2013-2014年）的数据。从最初的47,601名参与者中，我们依次排除了年龄<20岁的参与者（n=19,777人）和Mets诊断数据不完整的参与者。为了评估可能的选择偏倚，我们比较了年龄≥20岁的纳入和排除参与者的基线特征（表S1，补充数字内容1）。所有协变量的标准化平均差异（SMDs）都很小（│SMD│≤0.16），大多数低于0.1的传统阈值。

3.2 基线特征
8759名参与者的基线特征按听力状况分层展示在表1中。平均年龄为49.16岁（±17.73岁），51.11%为女性。关于种族/族裔，37.21%是非西班牙裔白人，23.03%是非西班牙裔黑人，39.76%属于其他种族（具体来说，13.70%是墨西哥裔美国人，10.89%是其他西班牙裔，15.17%是其他种族）。超过一半（56.81%）的人拥有大学教育水平或以上，59.20%的人已婚或与伴侣同居。最常见的家庭PIR类别是1.3至3.5（38.33%）。近一半（48.90%）的人报告有显著的噪音暴露，25.48%的人有耳部感染史，35.24%的人被诊断为MetS。

表1 美国成年研究人群（NHANES 2009-2018年，不包括2013-2014年）的基线特征，按听力状况分层。
| 总计（n=8759） | 听力损失（n=1985） | 正常听力（n=6774） | P值 |
| -------------- | -------------- | ------------------ | ----------- |
| 年龄，平均值±标准差 | 49.16±17.73 | 67.82±25.27 | <.001 |
| 性别，n% | <.001 | 4477（51.11%） | 856（43.12%） | <.001 |
| 男性 | 4282（48.88%） | 1129（56.88%） | 3153（46.55%） |
| 女性 | 3621（53.45%） | 2871（42.38%） | 180（9.07%） |
| 种族，n% | <.001 | 3259（37.21%） | 1200（13.70%） |
| 非西班牙裔白人 | 3721（37.21%） | 1200（13.70%） | 955（14.10%） |
| 非西班牙裔黑人 | 2017（23.03%） | 245（12.34%） | 187（9.42%） |
| 其他 | 3483（39.76%） | 774（11.43%） | 151（15.17%） |
| 其他（墨西哥裔美国人） | 612（30.83%） | 954（10.89%） | 180（9.07%） |
| 其他（其他种族） | 1329（15.17%） | 287（14.10%） | 1142（16.86%） |
| 教育水平，n% | <.001 | 3783（43.19%） | 4976（56.81%） | <.001 |
| 高中毕业或以下 | 1105（55.67%） | 880（44.33%） | 4096（60.47%） |
| 已婚/与伴侣同居 | 5185（59.20%） | 1155（58.19%） | 4030（59.49%） |
| 从未结婚 | 1732（19.77%） | 139（7.00%） | 1593（23.52%） |
| 离婚/分居/丧偶 | 1842（21.03%） | 691（34.81%） | 1151（16.99%） |
| 家庭PIR，n% | <.001 | 2750（31.4%） | 586（29.52%） |
| 1.3至3.5 | 3357（38.33%） | 860（43.32%） | 2652（30.28%） |
| >3.5 | 2652（30.28%） | 539（27.15%） | 2113（31.19%） |
| 听力相关风险因素 | <.001 | 4282（48.90%） | 1086（54.71%） |
| 是 | 4282（48.90%） | 1086（54.71%） | <.001 |
| 否 | 4475（51.10%） | 899（45.29%） | <.001 |
| 耳部感染史，n% | <.001 | 1933（25.48%） | 337（30.17%） |
| 是 | 1933（25.48%） | 337（30.17%） | <.001 |
| 否 | 5653（74.52%） | 780（69.83%） | <.001 |

3.3 听力损失（PTA≥20 dB）在1985名参与者中存在，占研究总人口的22.66%。各组之间存在显著差异（所有P<.001）：与正常听力组相比，听力损失组的参与者年龄更大（67.82岁对比43.69岁），且更有可能是男性（56.88%对比46.55%）。种族分布也有显著差异，听力损失组中非西班牙裔白人的比例更高（53.20%对比32.52%），而其他所有种族/族裔亚组的比例相应较低。听力损失组的高等教育比例较低（44.33%对比60.47%），婚姻状况不同（例如，离婚/分居/丧偶的比例更高：34.81%对比16.99%），以及MetS的患病率也更高（57.73%对比28.65%）。尽管某些分类变量具有统计显著性，但已婚/与伴侣同居的参与者比例（听力损失组为58.19%，NH组为59.49%）和最低家庭收入层次（PIR≤1.3）的比例（29.52%对比31.95%）的绝对差异很小。正常听力组内的性别分布以及“其他种族”类别的具体构成与两组的总人口结构相似。敏感性分析：通过排除在4个调查周期中所有缺失协变量的参与者，进行了完全案例敏感性分析。使用与主要分析一致的加权多变量线性回归方法来研究代谢综合征（MetS）与纯音平均听力阈值（PTA）之间的关联。完全案例敏感性分析的详细结果呈现在表3中，效应估计和趋势与主要分析结果一致。表3 使用完全案例方法（NHANES 2009–2018，排除2013–2014年）对代谢综合征（MetS）与纯音平均听力阈值（PTA）之间关联的敏感性分析。模型1（经人口统计调整）模型2（经社会经济调整）模型3（全面调整）β (95% CI) P值 β (95% CI) P值 β (95% CI) P值 MetS的存在 2.106 (0.370–5.698) <.001 1.677 (0.340–4.932) <.001 1.497 (0.331–4.523) <.001 模型1：调整了年龄、性别和种族。模型2：结合模型1和教育水平、婚姻状况以及家庭贫困-收入比（PIR）。模型3：结合模型2和噪音暴露以及耳部感染史。为了评估MetS-PTA关联的时间一致性，进行了按调查周期分层的敏感性分析，结果总结在补充数字内容4的表S4中。在2011至2012年和2015至2016年周期（参与者年龄20-69岁）中观察到MetS与PTA之间存在显著的正向关联。在2017至2018年周期（参与者≥70岁）中，关联的点估计值在所有周期中最高（β=3.19），具有边缘统计显著性（P=.059）。在2009至2010年周期（参与者≥70岁）中未发现MetS与PTA之间存在显著关联。

3.7. 视黄醇的中介作用：非MetS组和MetS组之间的多种脂溶性抗氧化剂的血清浓度存在显著差异（表4）。在检查的13种抗氧化剂中，有8种与MetS状态存在显著关联（P<.05）。具体来说，MetS组的视黄醇和γ-生育酚水平较高。相反，6种类胡萝卜素的浓度在MetS组中较低：α-胡萝卜素、反式β-胡萝卜素、顺式β-胡萝卜素、叶黄素/叶黄酯、α-隐黄质和β-隐黄质。表4 美国成年人与非代谢综合征（MetS）患者血清中脂溶性抗氧化素的水平（NHANES 2017–2018）。维生素A、维生素E和类胡萝卜素 MetS (n=426) 非MetS (n=207) P值 平均值±标准差 (μg/dL), n (%) 平均值±标准差 (μg/dL), n (%) 维生素A 视黄醇 60.94 ± 18.48 (426–67.30%) 56.90 ± 14.89 (207–32.70%) 0.008* 视黄醛棕榈酸酯 1.71 ± 1.83 (395–67.40%) 1.67 ± 1.43 (191–32.59%) 0.343 视黄醛硬脂酸酯 0.66 ± 0.55 (386–67.01%) 0.59 ± 0.28 (190–33.00%) 3.45 维生素E γ-生育酚 165.79 ± 104.98 (420–67.00%) 145.79 ± 75.07 (207–33.01%) 0.034* α-生育酚 146 0.82 ± 60 4.65 (420–67.42%) 135 8.59 ± 46 8.09 (203–32.58%) 1.15 类胡萝卜素 α-胡萝卜素 4.12 ± 4.51 (397–67.17%) 7.10 ± 17.69 (194–32.83%) 0.009* 反式β-胡萝卜素 22.49 ± 22.9 (409–66.94%) 29.55 ± 41.50 (202–33.06%) 0.023* 顺式β-胡萝卜素 1.27 ± 1.21 (389–67.65%) 1.69 ± 2.32 (186–32.35%) 0.011* 叶黄素/叶黄酯 21.17 ± 17.39 (400–66.78%) 24.87 ± 23.88 (199–33.22%) 0.020* 反式番茄红素 16.33 ± 9.00 (409–67.38%) 17.26 ± 10.26 (198–32.62%) 4.75 总番茄红素 30.19 ± 16.08 (403–67.28%) 33.50 ± 19.43 (196–32.72%) 0.092 α-隐黄质 2.2 ± 1.34 (408–67.00%) 2.51 ± 1.51 (201–33.00%) 0.009* β-隐黄质 8.61 ± 11.9 (406–66.56%) 8.74 ± 6.96 (204–33.44%) 0.005** P < .05。

为评估13种脂溶性抗氧化剂在MetS-PTA关联中的中介作用，进行了因果中介分析，详细结果呈现在表5中，视黄醇的中介途径显示在图2中。只有视黄醇显示出显著的间接效应（β=-0.358，95% CI: ?0.847至?0.061，P=.020），中介比例为?13.3%。MetS对PTA的直接效应（独立于视黄醇）具有显著性且为正向（β=2.334，95% CI: 0.721–3.947，P=.004）。其他12种脂溶性抗氧化剂的间接中介效应并不显著（所有P>.05）。表5 脂溶性抗氧化剂在代谢综合征（MetS）与纯音平均听力阈值（PTA）关联中的中介分析（NHANES 2017–2018）。间接效应 直接效应 β (95% CI) P值 直接效应 P值 中介 维生素A 视黄醇 ?0.358 (?0.847至?0.061).020* 3.049 (2.642至6.923)<.001*** ?0.133 视黄醛棕榈酸酯 ?0.127 (?0.22至0.267).756 2.351 (?2.857至4.058).644 ?0.057 视黄醛硬脂酸酯 ?0.226 (?0.547至0.002).056 2.581 (?1.467至4.834),.316 ?0.096 维生素E γ-生育酚 ?0.186 (?0.429至0.135).468 2.662 (1.009至6.675).012* ?0.075 α-生育酚 ?0.126 (?0.292至0.167).728 2.911 (2.503至8.149)<.001*** ?0.045 类胡萝卜素 α-胡萝卜素 ?0.113 (?0.139至0.17).752 2.938 (?0.047至5.946).056 ?0.040 反式β-胡萝卜素 0.064 (?0.085至0.178).804 2.615 (0.342至6.072).016* 顺式β-胡萝卜素 ?0.011 (?0.193至0.202).968 2.450 (?1.651至5.181).252 ?0.004 叶黄素/叶黄酯 0.085 (?0.256至0.124).620 2.196 (1.234至7.367).004** 0.037 反式番茄红素 0.142 (?0.091至0.861).140 2.594 (?2.697至2.834).964 0.052 总番茄红素 0.228 (?0.257至0.569).644 2.622 (?2.546至3.815).680 0.080 α-隐黄质 0.167 (?0.117至0.411).512 2.552 (?2.239至3.625).596 0.061 β-隐黄质 0.013 (?0.127至0.376).632 2.769 (?2.077至4.487).512 0.005* P < .05.** P < .01.*** P < .001。

图2：使用加权广义线性模型和非参数自助重采样（5000次模拟）对2017至2018年NHANES美国成年人中代谢综合征（MetS）与纯音平均听力阈值（PTA）关联的血清视黄醇（LBXVIA）进行了中介分析，以考虑国家健康与营养检查调查（NHANES）的复杂抽样设计，包括调查权重、分层和主要抽样单位。通过血清视黄醇（LBXVIA）的MetS对PTA的间接效应为?0.358（95% CI: ?0.847至?0.061；P=.020），中介比例为?13.3%，表明视黄醇抵消了MetS对听力阈值的不良影响。独立于血清视黄醇（LBXVIA）的MetS对PTA的直接效应仍然为正向且显著（2.334，95% CI: 0.721–3.947；P=.004）。所有模型都调整了年龄、性别、种族、教育、婚姻状况、家庭贫困-收入比、噪音暴露和耳部感染史。CI：置信区间；LBXVIA：血清视黄醇测量变量；MetS：代谢综合征；PTA：纯音平均听力阈值；NHANES：国家健康与营养检查调查。

4. 讨论：本研究利用NHANES的数据来调查MetS与美国成年人听力阈值之间的关联，评估这种关系在不同人群亚组中的潜在异质性，并评估脂溶性抗氧化剂——特别是维生素A、E和类胡萝卜素——的中介作用，以提供这些状况共同病理机制的观察证据。主要发现如下：(1) 在这个全国性的成人样本中，经过全面协变量调整后，MetS与升高的PTA阈值存在独立关联；(2) 亚组分析表明，这种关联在老年人（≥50岁）、非西班牙裔白人、中等收入人群和有耳部感染史的人群中更为显著；(3) 在检查的13种脂溶性抗氧化剂中，只有血清视黄醇（维生素A）显示出显著的中介效应。我们的最终分析样本由核心变量的完整数据定义。包括和排除的参与者之间的比较在大多数基线特征上显示出的差异很小。尽管观察到了教育水平的轻微差异（SMD=?0.16），但这不太可能引入显著的偏见，证实数据完整性要求并未导致显著的选择偏差。因此，最终样本仍然广泛代表了目标NHANES成人人群，支持了我们发现的内部有效性，并加强了这项研究的推断基础。本研究阐明了MetS与美国成年人听力损失之间的流行病学重叠。MetS的加权患病率为35.24%，而听力损失（PTA≥20 dB）的患病率为22.66%，在MetS患者中这一比例显著更高（37.12% vs 14.79%）（第3.3节）。这种强烈的关联模式得到了其他种族人群的大规模研究的证实。在一项针对94,223名韩国成年人的研究中，所有年龄组的MetS患者的平均听力阈值显著更高，30至50岁之间的MetS患者听力损失患病率显著更高。[33] 同样，一项针对18,824名中老年中国人的横断面研究报告称，MetS患者的听力损失患病率为52.3%，明显高于非MetS患者（54.9% vs 50.7%）。[25] 每种情况的参与者特征揭示了重要且部分不同的模式：MetS患者通常年龄更大，且更可能是女性（表S3，补充数字内容3），而听力损失患者年龄更大，男性比例更高（表1）。两组都具有较低的高等教育普及率的共同特征。这些分布证实了关键的人口统计和社会经济因素与这两种情况有关。至关重要的是，为了确保MetS与听力阈值之间的估计关联不受这些潜在参与者特征的混淆，所有主要的多元变量和亚组分析都严格调整了年龄、性别、种族、教育和收入，以分离MetS的独立关联。我们发现MetS与升高的听力阈值之间存在显著的独立关联，这与越来越多的证据一致。先前的研究，包括韩国的大规模健康筛查队列（n=94,223）、伊朗职业驾驶员的队列（n=11,114）以及中国的中老年社区样本（n=18,824），一致报告了MetS或其组成部分与听力损失之间的正相关。[24–26] 然而，许多这些研究是在特定的人口亚组（例如，老年人、职业驾驶员）或单一国家背景下进行的，这可能会引入选择偏倚并限制普遍性。此外，并非所有先前的分析都充分考虑了关键的听力相关混杂因素，如详细的噪音暴露史和之前的耳部感染史。当前分析通过使用NHANES的大规模、全国代表性美国成人样本，并采用复杂的调查权重来确保人口代表性，扩展了这一证据。重要的是，我们的模型调整了一整套潜在的混杂因素——包括社会经济因素、噪音暴露和耳部感染史——这些在早期研究中并未统一提供或控制。这种严谨的方法学方法减少了在限制作业人群研究中常见的选择偏倚和残余混杂，从而提供了更准确和普遍的MetS-听力损失关联估计。尽管MetS对听力阈值的影响大小适中（β=1.292 dB），但其统计显著性对于公共卫生和临床意义重大，因为MetS在人群中的高患病率（我们队列中为35.24%）。重要的是，我们的横断面设计可能低估了慢性代谢失调对听觉功能的长期影响，因为这种关联可能是渐进的、累积的过程，持续数十年。此外，即使是小的、渐进的PTA升高也可能导致轻度听力损失的发展——这是与社交脱节、认知退化和生活质量下降相关的临床未被充分认识的前兆。这种适中的效应大小与其他大规模研究的发现一致。在针对11,114名伊朗成年人的研究中，MetS与听力损失的风险显著增加（OR=1.38；95% CI: 1.25–1.51）。[20] 同样，一项针对18,824名中国成年人的研究也报告了正相关（OR=1.11；95% CI: 1.03–1.19）。[21] 这些在不同人群中发现的适度但显著的关联支持了MetS-听力损失关系的稳健性，并增强了其作为可改变目标的潜力。通过系统的亚组交互作用分析，这项工作首次揭示了MetS对听力影响的人口异质性。值得注意的是，MetS与听力损失之间的关联在≥50岁的个体中更为显著（交互作用P=.008），这一发现可能反映了长期代谢异常引起的累积性耳蜗微血管损伤。[34] 在非西班牙裔白人参与者中发现的更强MetS-听力损失关联扩展了先前的国家观察结果，表明这一群体独立于噪音暴露仍具有更高的听力损伤风险，表明可能存在内在因素。[35] 尽管潜在机制仍有待充分阐明，但一个合理的假设涉及与听觉功能相关的基因变异在人群中的特定差异。例如，已在非西班牙裔白人人群中报告了某些与耳聋相关基因（如GJB2、MYO7A和SLC26A4）的致病性变异的更高使用完整案例方法（排除了所有缺失协变量的参与者）重复主要分析后，得到的效应估计值几乎相同（表3），这证实了缺失数据并未显著扭曲观察到的关联结果。此外，按NHANES调查周期分层的敏感性分析进一步增强了该关联的时间有效性。在涵盖20至69岁成年人的两个较大调查周期（2011–2012年和2015–2016年）中，观察到代谢综合征（MetS）与纯音测听（PTA）之间存在一致且具有统计学意义的正相关。而在仅限70岁以上老年人的周期中则观察到一些变化。2017至2018年的周期中点估计值最大，但由于该年龄组样本量减少，统计显著性未能得到维持。2009至2010年老年人群中未发现显著关联。这两个仅针对老年人的周期之间的差异可能反映了横断面异质性、生存偏差或非常年老人群体固有的队列构成差异。重要的是，在更大的20至69岁合并队列中观察到的持续且显著的关联表明，MetS与听力损失之间的主要联系在不同调查时期都是可复现的，而不只是某个特定周期的偶然现象。这些方法学检查增强了我们对报告结果可靠性和内部有效性的信心。

在研究的13种脂溶性抗氧化剂中，只有视黄醇被确定为MetS与听力损失关联中的显著部分中介因素。视黄醇的间接效应为负（β = ?0.358，95% CI: ?0.847至?0.061，P = 0.020），解释了13.3%的中介作用。相比之下，独立于视黄醇的MetS对PTA的直接效应仍然为正且显著（β = 2.334，95% CI: 0.721–3.947，P = 0.004），从而产生了总的正效应（β = 1.292）。这表明视黄醇具有保护作用（降低阈值），部分抵消了MetS对听力的负面影响（升高阈值）。然而，MetS的净效应仍然是有害的，说明内源性视黄醇的保护能力不足以完全抵消对听觉系统的代谢损伤。

有趣的是，MetS组的血清视黄醇浓度较高，这一发现与先前的研究结果一致[40,41]。这可能反映了视黄醇对MetS相关氧化应激增加的代偿性上调，符合视黄醇作为抗氧化防御机制的观点，尽管它无法完全维持耳蜗功能。视黄醇与听觉功能之间的保护作用也得到了外部证据的支持：多项研究报道了血清视黄醇（或膳食维生素A）水平与听力损失 prevalence 或严重程度之间的负相关[42–44]。从机制上讲，内耳毛细胞和血管系统对氧化应激非常敏感，而MetS可导致全身氧化应激水平升高[38,45]。作为重要的内源性抗氧化剂，视黄醇可能通过清除自由基和抑制脂质过氧化来发挥保护作用[46,47]。值得注意的是，最近的动物实验证实，视黄醇的活性代谢物维甲酸可以有效减轻 noise 引起的听力损失，鼓室内给药后显示出了对听觉创伤的保护性电生理效应[48]，这为理解视黄醇的保护机制提供了重要线索。总体而言，我们的中介分析和这些一致观察结果将视黄醇定位为代谢与听觉交汇处的一个关键可调节因素。未来的机制研究和干预研究有助于验证其临床意义，并探索视黄醇通路调节在听力保护方面的治疗潜力。

总之，本研究证实了MetS与听力损失之间的关联，并确定视黄醇为部分中介因素。该研究的优势在于它是首个系统评估视黄醇在MetS-听力损失关系中中介作用的研究。方法学上，它使用了来自NHANES的大型全国代表性样本。此外，加权分析确保了结果能够很好地代表美国成年人群。其他方法学优势包括对关键人口统计、社会经济和听力相关混杂因素的全面调整，以及支持研究结果稳健性的严格敏感性分析。然而，该研究也存在一些局限性：首先，横断面设计无法确定MetS、视黄醇和听力损失之间的因果时间顺序；最终需要前瞻性队列研究来确定时间顺序和因果关系。其次，脂溶性抗氧化剂的水平仅测量了一次，可能无法全面反映长期暴露情况。同时，仅在一个调查周期内获取的脂溶性抗氧化剂数据可能引入选择偏差。为了更好地捕捉惯常营养状况并降低测量变异性，未来的研究应包括多次测量维生素和类胡萝卜素，理想情况下应在多个调查周期中进行重复。第三，听力损失的原因未被分类，这限制了对MetS与不同类型听力损失之间关联的深入理解。包含此类区分的未来研究将有助于更细致地理解这种关系。

这些发现不仅加深了对代谢性听力损失机制的理解，还为开发针对性的预防和干预策略提供了科学依据。未来的研究应重点探索通过代谢调节和视黄醇相关途径预防听力损失的潜在价值。

作者贡献：
概念构思：胡伟群、戴慧婷、陈秀芬
正式分析：潘志勇
调查：毛林伟
方法学：潘志勇
项目管理：戴慧婷
资源：胡伟群
软件：陈秀芬
验证：戴慧婷
初稿撰写：毛林伟

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