《Frontiers in Public Health》:Triglyceride–glucose index and structural chromosome aberrations in medical radiation workers: a cross-sectional study with a stratified dosimetry substudy
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背景:代谢状态可能与职业受照人员的细胞遗传学结局变异相关。研究人员考察了甘油三酯-葡萄糖(triglyceride–glucose, TyG)指数与医疗放射工作人员结构性染色体畸变负担之间的横断面关联。
方法:这项回顾性横断面研究纳入了23,408名医疗放射
背景:代谢状态可能与职业受照人员的细胞遗传学结局变异相关。研究人员考察了甘油三酯-葡萄糖(triglyceride–glucose, TyG)指数与医疗放射工作人员结构性染色体畸变负担之间的横断面关联。
方法:这项回顾性横断面研究纳入了23,408名医疗放射工作人员和6,542名无职业放射职责的医疗保健对照者。主要结局为每100个中期分裂相中结构性染色体畸变的数量,采用负二项回归进行分析。一项分层剂量学子研究纳入1,500名医疗放射工作人员,并纳入记录的职业累积剂量,使用逆概率加权作为敏感性分析,以校正不同职业类别中的不等抽样比例。
结果:在医疗放射工作人员中,经多变量调整后,TyG每增加1个标准差(standard deviation, SD)与更高的结构性染色体畸变计数相关(调整后发病率比[incidence rate ratio, IRR],1.15;95%置信区间[confidence interval, CI],1.09–1.22)。与TyG最低四分位数相比,最高四分位数的调整后IRR为1.52(95% CI,1.27–1.83)(趋势P < 0.001)。限制性立方样条分析提示非线性模式,在较高TyG值时估计关联更陡峭(非线性P = 0.013)。在剂量学子研究中,调整记录的职业累积剂量及其他协变量后,TyG每增加1个SD的调整后IRR为1.27(95% CI,1.14–1.42);逆概率加权估计值相似(IRR,1.25;95% CI,1.11–1.41)。记录的职业累积剂量在额外调整TyG后仍与结构性染色体畸变计数呈正相关(每增加10 mSv的调整后IRR为1.10;95% CI,1.04–1.17)。
结论:较高的TyG与医疗放射工作人员中更高的结构性染色体畸变计数相关,包括在调整记录的职业累积剂量后仍如此。横断面设计、暴露特征不完整以及潜在的残余混杂妨碍因果解释或将TyG用于个体职业风险分层。
医疗放射工作人员因反复或长期职业性暴露于电离辐射而受到健康监测关注。个人剂量学是职业辐射防护的基础,但记录到的外照射剂量并不能完全反映所有相关暴露特征,也难以解释相似记录剂量工人之间细胞遗传学结果的差异。外周血淋巴细胞中的结构性染色体畸变(structural chromosome aberrations, SCA)是辐射防护和生物剂量学中成熟的细胞遗传学指标,且较高频率的染色体畸变与后续癌症风险相关。然而,代谢状态可能与细胞遗传学结局的变异有关。胰岛素抵抗及相关代谢紊乱与氧化应激和慢性低度炎症相关,代谢信号通路也与DNA损伤反应和修复有关。甘油三酯-葡萄糖(triglyceride–glucose, TyG)指数是胰岛素抵抗的实用替代标志物,可由常规空腹甘油三酯和血糖计算,无需额外采血。既往研究多聚焦于TyG与心血管等代谢结局的关联,直接评估职业暴露人群中TyG与结构性染色体畸变负担关系的证据有限。
为此,研究人员利用四川大学华西第四医院2022年2月至2024年9月期间的职业健康监护和常规体检数据,开展了一项回顾性横断面研究。研究纳入23,408名医疗放射工作人员和6,542名无职业放射职责的医疗保健对照者,主要结局为每100个中期分裂相中结构性染色体畸变数量,并使用负二项回归模型进行分析。研究还设计了分层剂量学子研究,纳入1,500名医疗放射工作人员,以评估记录的职业累积剂量在关联中的作用。研究发现,较高的TyG指数与更高的结构性染色体畸变负担相关,且该关联在调整职业剂量后仍然存在,但研究不能确立因果关系。该研究提示代谢健康可能与职业人群的细胞遗传学结局相关,为前瞻性研究提供了依据。
在技术方法上,研究队列来自单中心职业健康监护数据。主要方法包括:采用负二项回归分析过离散的计数结局;使用限制性立方样条评估非线性剂量-反应关系;分层剂量学子研究按职业类别(诊断放射学、核医学、介入放射学)各随机抽取500人,共1,500人,并使用逆概率加权校正职业类别抽样比例不同带来的偏倚;采用倾向评分匹配进行敏感性分析。TyG指数依据空腹甘油三酯和空腹血糖计算。染色体畸变评估采用常规Giemsa染色法,每名参与者评估100个合格中期分裂相,并区分染色体型与染色单体型畸变。职业累积剂量来自个人热释光或光释光剂量计的季度记录。
研究结果包括以下部分:
3.1 研究人群与参与者特征:通过年龄-性别分层抽样,医疗放射工作人员与对照组的年龄和性别分布相似。医疗放射工作人员平均TyG为8.64±0.43,对照组为8.58±0.40;每100个中期分裂相结构性染色体畸变数分别为0.06±0.33和0.02±0.15。4.4%的医疗放射工作人员和1.7%的对照者至少有一个畸变。在医疗放射工作人员中,TyG四分位数越高,畸变计数越高。
3.2 TyG与医疗放射工作人员结构性染色体畸变之间的关联:连续分析显示,TyG每增加1个标准差(SD)与畸变计数升高相关(调整后IRR,1.15;95% CI,1.09–1.22);四分位分析显示递增关联,最高四分位数与最低相比调整后IRR为1.52(趋势P < 0.001)。二元结局(至少一个畸变)方向一致,调整后比值比(odds ratio, OR)为1.85。限制性立方样条显示非线性模式(非线性P = 0.013)。
3.3 分层剂量学子研究:在1,500名医疗放射工作人员中,调整记录的职业累积剂量后,TyG每增加1个SD仍与总畸变计数升高相关(调整后IRR,1.27;95% CI,1.14–1.42);染色体型(chromosome-type)和染色单体型(chromatid-type)畸变也呈显著关联,且经错误发现率(FDR)校正后仍存在。逆概率加权估计结果相似。记录的职业累积剂量每增加10 mSv与畸变计数升高相关,额外调整TyG后仍显著(调整后IRR,1.10;95% CI,1.04–1.17)。
3.4 按职业放射工作状态的次要分析:在交互作用模型中,医疗放射工作人员中TyG每增加1个SD的调整后IRR为1.15,而医疗保健对照者为1.02(交互作用P = 0.012)。倾向评分匹配后结果类似(交互作用P = 0.021),提示TyG与畸变的关联在放射工作人员中更强。
3.5 敏感性分析:排除1,124名自报糖尿病或正在接受降脂治疗者后,关联仍存在(调整后IRR,1.13;95% CI,1.07–1.21)。在剂量学子研究中,额外调整放射相关工作年限后结果相似(IRR,1.26;95% CI,1.13–1.41),且职业类别间未见异质性(交互作用P = 0.628)。
讨论方面,研究人员认为TyG与结构性染色体畸变负担的关联具有生物学合理性,但研究中未直接评估氧化应激、炎症或DNA修复能力,因此TyG应被视为与细胞遗传学变异相关的可获取代谢标志物,而非DNA损伤或修复能力的直接指标。剂量学子研究支持物理剂量学在职业辐射防护中的核心地位,但TyG与记录剂量可能提供部分独立的统计学信息,并不能证明TyG具有独立于辐射暴露的因果效应。由于交互作用估计较小、亚型分析事件数有限,相关结果应视为探索性。临床应用上,TyG目前不应用于辐射剂量估计、个体放射敏感性判断、修改职业剂量限值或放射工作适任性评价。
研究结论为:较高的TyG与医疗放射工作人员更高的结构性染色体畸变计数相关,包括在分层剂量学子研究中调整记录的职业累积剂量后仍如此。这些发现将TyG确定为细胞遗传学变异的代谢相关因素,但未确立时间顺序、因果关系或个体放射敏感性。未来需要开展包含重复代谢与细胞遗传学评估以及更全面职业剂量学的前瞻性研究,以确定该关联的可重复性和职业健康相关性。