2022年4月9日,中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所許群團(tuán)隊(duì)在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域主流雜志Environment International上發(fā)表題為“Do urinary metals associate with the homeostasis of inflammatory mediators? Results from the perspective of inflammatory signaling in middle-aged and older adults”的論文,首次揭示真實(shí)世界下重金屬?gòu)?fù)合暴露對(duì)中老年人群炎癥通路的影響。
重金屬和類金屬是自然界中廣泛且持久存在的物質(zhì),可以通過吸入、攝入或皮膚吸收進(jìn)入人體。鉛、鎘和砷等金屬污染物的毒理學(xué)特性和對(duì)人類健康的潛在有害影響,引起了廣泛的關(guān)注。研究已表明多種金屬暴露可能與高血壓、糖穩(wěn)態(tài)失調(diào)及血脂異常有關(guān)。此外,炎癥因子如白介素、超敏C反應(yīng)蛋白和補(bǔ)體C3等,已被證明參與上述疾病的致病通路。然而,重金屬暴露對(duì)機(jī)體炎癥通路的影響研究證據(jù)不足。此外,在真實(shí)世界暴露場(chǎng)景下,人體同時(shí)暴露于多種金屬元素,而現(xiàn)有研究?jī)H關(guān)注單一金屬的健康效應(yīng)。因此,在真實(shí)世界暴露場(chǎng)景下,重金屬?gòu)?fù)合暴露是否會(huì)對(duì)機(jī)體炎癥通路產(chǎn)生影響,其單一和復(fù)合效應(yīng)如何?
本研究團(tuán)隊(duì)采用重復(fù)測(cè)量研究設(shè)計(jì),于2016年11月至2018年1月,在北京5個(gè)社區(qū)中招募符合標(biāo)準(zhǔn)的中老年人并進(jìn)行了4次隨訪(見圖1),以捕獲金屬元素內(nèi)負(fù)荷和炎癥因子的時(shí)間變異性。測(cè)定了研究對(duì)象尿液中的10種包含必需和非必需的金屬元素(銅、鉻、硒、鋅、鋁、砷、鋇、鎘、銫和鉛)。同時(shí)測(cè)定了血清中6類14種反應(yīng)炎癥穩(wěn)態(tài)的炎癥因子(白介素1β、白介素2、白介素6、白介素8、白介素10、白介素13、白介素17A、腫瘤壞死因子-α、γ干擾素、內(nèi)皮素-1、補(bǔ)體C3、超敏C反應(yīng)蛋白、細(xì)胞間粘附分子和血管細(xì)胞粘附分子)。本研究創(chuàng)新性的采用了線性混合模型、最小絕對(duì)收縮選擇算子正則化線性混合模型以及貝葉斯核機(jī)器回歸來(lái)探索尿金屬?gòu)?fù)合暴露對(duì)炎癥因子的影響,并評(píng)估結(jié)果的穩(wěn)定性。本研究結(jié)果表明,鉻、銫、銅和硒金屬暴露會(huì)對(duì)機(jī)體的炎癥穩(wěn)態(tài)因子產(chǎn)生影響。此外,銅元素與其他多種金屬對(duì)炎癥因子的效應(yīng)均存在著交互作用(見圖2)。

圖1. 研究設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)信息
本研究首次在真實(shí)世界暴露場(chǎng)景下評(píng)估多種重金屬元素復(fù)合暴露對(duì)炎癥因子影響提供了證據(jù),有助于加深對(duì)重金屬?gòu)?fù)合暴露所致慢性疾病的潛在病理生理學(xué)機(jī)制的理解,為國(guó)家生態(tài)環(huán)境部環(huán)境重金屬監(jiān)測(cè)、管控、治理政策的制定提供科學(xué)依據(jù)。

圖2. 研究結(jié)果摘要圖
本研究獲得中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院醫(yī)學(xué)與健康科技創(chuàng)新工程(2017-I2M-1-009)、中華人民共和國(guó)生態(tài)環(huán)境部的中國(guó)典型地區(qū)空氣污染與健康影響前瞻性隊(duì)列研究(C-PAT)(MEE-EH-20190802)、中央高?;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金(3332019147)、北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院研究生創(chuàng)新基金(2019-1004-02)、中華醫(yī)學(xué)基金會(huì)(15-230)等項(xiàng)目的資助?;A(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所許群教授為本文的獨(dú)立通訊作者,博士研究生李昂和梅亞園為本文的共同第一作者。
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https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412022001635?via%3Dihub