论文部分内容阅读
镉是天然存在于地壳中的一种有毒重金属元素,在矿山开采和冶炼的过程中,各种含镉废弃物可逸散到周围环境中造成土壤和水的镉污染。环境中的镉能在农作物中富集,并通过食物链进入人体,研究证实膳食镉暴露是非职业人群镉暴露最主要途径。肾功能损伤是镉暴露早期最为关键的毒作用效应。在人群流行病学研究中,大米镉含量、土壤镉含量、蔬菜镉含量等可以反映调查对象所处环境中的镉水平;而尿镉常用于反映人群的慢性镉接触情况;尿β2-MG和NAG等肾功能效应性生物标志物则被广泛使用作为早期肾损伤的监测指标。本研究拟通过对环境镉暴露组和对照组的人群流行病学研究,获得人群膳食镉暴露水平(即环境镉外暴露水平)、尿镉含量(机体镉负荷水平)和尿中NAG和β2-MG含量(肾功能损伤指标),分析环境镉外暴露-内暴露-肾功能损伤三者之间的关系,采用分类树模型分析研究对象肾功能损伤的关键影响因素,了解肾损伤高危人群的特征,为环境镉暴露引起早期肾功能损害提供人群流行病学证据。研究目的探索环境镉暴露与机体肾功能损害之间的关联,分析肾功能损伤的关键影响因素,了解肾损伤高危人群的特征,为环境镉暴露引起早期肾功能损害提供人群流行病学证据。研究方法(1)现场流行病学调查调查对象的选择及分组采用现场流行病学研究方法,选取居民膳食习惯以家庭自产大米和蔬菜为主要膳食来源的一个镉污染区和一个非污染区作为调查点。采用分层随机抽样与整群抽样结合的方法,对调查点内符合连续居住15年以上、年龄为40岁以上人群进行调查。问卷调查通过个人健康问卷了解调查对象的一般健康状况以及生活习惯等;对调查对象进行膳食调查,获得人群主要食品膳食消费量数据。现场体检现场体检包括身高、体重、牙齿检查、骨骼检查等。样本的采集、运输及保存采集每个家庭自种自食的大米和蔬菜各一份,每个调查镇2~3份自来水样,统一编号并记录。采集后冷藏保存于0~4℃冷藏箱中,三天内完成检测。收集调查对象晨尿贮存于冷藏箱中,2 h内迅速送至实验室完成相关分析;尿镉、肌酐、NAG和β2-MG检测工作在样品收集后6 h内完成。(2)实验室检测外暴露指标大米和蔬菜镉含量作为环境镉外暴露指标,采用ICP-MS进行检测。内暴露指标尿镉作为体内镉负荷指标,采用ICP-MS进行检测。肾损伤生物标志物NAG和β2-MG作为镉暴露相关的肾损伤效应生物标志物。采用苦味酸法测定尿中肌酐含量,免疫比浊法测定尿中β2-MG和NAG的含量。β2-MG和NAG均采用肌酐校正,结果分别以μg/g肌酐和U/g肌酐表示。(3)数据的统计分析关联性分析包括①膳食镉暴露(环境镉外暴露)对尿镉水平(镉内暴露指标)的影响;②尿镉水平(镉内暴露指标)分别对NAG、β2-MG水平(肾损伤效应标志物)的影响;③膳食镉暴露(环境镉外暴露)分别对NAG、β2-MG水平(肾损伤效应标志物)的影响;④采用分类树模型探讨对肾功能造成损伤的关键影响因素,了解肾损伤高危人群的特征。结果(1)调查人群人口学基本特征本研究最终纳入360名调查对象,其中包括对照组180名,暴露组180名。两组人群性别比例和年龄构成、本地居住时间、吸烟率等均无统计学差异。暴露组人群自述肌肉疼痛率(12.2%)高于对照组(2.8%),P<0.05;在骨骼疼痛方面,暴露组人群自述的不适率(10.0%)亦高于对照组(0.0%),P<0.05。其他自述一般健康状况两组之间无统计学差异,P>0.05。(2)调查人群膳食镉暴露水平调查人群膳食结构比较简单,日常膳食以大米和蔬菜为主,两地区人群大米和蔬菜摄入量均占食物摄入总量的70%以上。暴露组大米镉、蔬菜镉含量及超标率均远高于对照组(P<0.05),两组人群膳食消费结构相似。暴露组主要膳食镉(大米和蔬菜)日均暴露量[(277.12±115.31)μg/day]明显高于对照组[(39.32±13.86)μg/day](P<0.05)。不同年龄分组下以及不同性别之间的膳食镉日均暴露差异均无统计学意义(P>0.05)。(3)调查人群尿镉、NAG和β2-MG水平暴露组居民的尿镉中位数为10.46(4.63~18.87)μg/g肌酐,高于对照组的1.76(1.31~2.42)μg/g肌酐(P<0.05)。把总人群按性别分层分析,女性的尿镉中位数为3.23(1.95~13.20)μg/g肌酐,高于男性的2.61(1.60~8.72)μg/g肌酐(P<0.05)。按年龄分层分析,不同年龄段人群的尿镉水平差异无统计学意义(P>0.05)。暴露组人群尿NAG和β2-MG中位数[17.60(12.80~25.55)U/g肌酐和201.74(94.63~878.10)μg/g肌酐]高于对照组[5.51(4.16~7.34)U/g肌酐和23.46(0.00~311.39)μg/g肌酐](P<0.05)。(4)环境镉外暴露、内暴露与肾功能损伤之间的关系关联性分析显示:①膳食镉暴露量和尿镉水平膳食镉暴露量越高,人群尿镉水平越高。膳食镉暴露量和性别这两个影响变量可解释尿镉水平变化的57.9%,其中膳食镉暴露量对尿镉水平的影响最大(b’=0.756,P<0.001);②尿镉水平和肾损伤效应标志物随着尿镉水平的增加,尿中NAG和β2-MG水平也增加,其中尿镉可解释NAG变化的60.4%,年龄和尿镉水平这两个因素可以解释β2-MG变化的22.8%,年龄对β2-MG的影响最大(b’=0.315,P<0.001),其次是尿镉水平(b’=0.295,P<0.001);③膳食镉暴露量和肾损伤效应标志物膳食镉暴露量越高,人群尿中NAG越高。膳食镉暴露量和性别这两个影响变量可解释尿中NAG变化的57.6%,其中膳食镉暴露量对尿中NAG水平的影响最大(b’=0.758,P<0.001),而膳食镉暴露量与尿中β2-MG水平未显示出相关性。以NAG异常率为因变量的分类树模型结果显示:尿镉水平>4.51μg/g肌酐的人群,或尿镉水平≤4.51μg/g肌酐但膳食镉日均暴露量>41.13μg/day的人群是发生肾功能损伤的高危人群。以β2-MG水平异常率为因变量的分类树模型结果显示:尿镉水平>13.43μg/g肌酐的人群为肾损伤高危人群,而尿镉水平≤13.43μg/g肌酐人群中的男性比女性更易发生肾功能损伤。结论1.暴露区人群膳食镉暴露与机体镉负荷(尿镉)水平均较高,应引起关注;膳食镉暴露是引起机体镉负荷增加的最主要因素。2.尿镉水平的增加可引起尿中肾功能损伤效应标志物NAG和β2-MG水平升高;膳食镉暴露量的增加与NAG水平升高直接相关,但与β2-MG未见显著相关。3.分类树模型分析结果提示,尿镉>4.51μg/g肌酐或膳食镉日均暴露量>41.13μg/day的人群是发生肾功能损伤的高危人群,是膳食镉暴露健康监护的重点人群,需引起关注。