安徽省沿江地區(qū)老年居民尿液金屬水平與高血壓的關(guān)聯(lián)研究*

安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院(230032) 牛慶山 鐘 琦 吳華兵 張 馳 黃 芬

【提 要】 目的 探討老年人群尿中金屬水平與高血壓的關(guān)聯(lián)。方法 從2014年9月至2015年6月，使用多階段分層整群抽樣的方法選取老年居民673人作為研究對象，晨尿中鎘檢測運用石墨爐原子吸收光譜法，尿鉻、銅、鐵、錳、鋅、砷及鉛檢測采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。結(jié)果 673名老年居民中高血壓患者216例，患病率為32.1%。經(jīng)過肌酐校正后，高血壓組尿液鐵、銅、鉛、錳及鋅元素的含量高于非高血壓組。使用二元logistic回歸擬合單金屬模型顯示，尿液中銅、錳、鋅、鉛含量越高，高血壓的患病風險越大，相應(yīng)的OR值及其95%CI分別為：2.11(1.26～3.52)、1.67(1.00～2.79)、2.70(1.61～4.52)、1.85(1.09～3.12)。結(jié)論 尿中較高濃度的銅、錳、鉛、鋅可能會增加老年人群患高血壓的風險，這為當?shù)馗哐獕旱姆揽靥峁┛茖W(xué)依據(jù)。

金屬元素對環(huán)境的污染已經(jīng)成為了不可忽視的重要難題[1]。金屬元素幾乎存在于所有環(huán)境介質(zhì)中，并且可以通過受污染的水、食物，以及受污染的空氣、灰塵等途徑進入人體。在人體中長期存在的金屬元素，即使是低劑量，依然會對人體健康造成損害，尤其是鎘、鉛、鈾等具有累積效應(yīng)的金屬元素[2-3]。有研究表明，中國人的血液和尿液中的鉛、鎘、砷等重金屬元素含量都比較高[4-6]，并且環(huán)境中的重金屬暴露與人體心腦血管疾病風險之間存在一定的關(guān)聯(lián)[7-8]。

高血壓是普通人群中常見的慢性疾病，它會大大增加患心腦血管疾病的風險，有研究結(jié)果顯示，大約一半的心血管疾病和三分之二的腦血管疾病都與患者的高血壓有關(guān)聯(lián)[9]。2015年一項研究報告指出，我國成年人高血壓患病率為 25.2%，表明我國高血壓的流行現(xiàn)狀已經(jīng)非常嚴峻。高血壓的患病率在男性和女性中都隨著年齡的增長而顯著提高，因此老年人是高血壓發(fā)病的高危人群[10]。本研究針對安徽省沿江地區(qū)老年人群，探討老年人群尿液中金屬元素水平與高血壓患病風險之間的關(guān)系，希望為該地區(qū)的公共衛(wèi)生政策的制定提供參考與科學(xué)依據(jù)。

對象與方法

1.研究對象

本課題組于2014年9月至2015年6月，在安徽省沿江三座城市馬鞍山、池州、銅陵，采用多階段分層整群抽樣，選取七個鄉(xiāng)鎮(zhèn)，在所選取的鄉(xiāng)鎮(zhèn)中以行政村為單位進行抽樣，進而隨機選取行政村中的村民組，對組內(nèi)全體人員進行調(diào)查。本研究針對調(diào)查對象中的60歲及以上常住人口(居住六個月以上)進行分析，排除不愿參加或不配合以及由于各種原因而無法進行正常交流的當?shù)剞r(nóng)村居民。

2.研究方法

(1)一般情況調(diào)查 使用自填式問卷調(diào)查包括性別、年齡、婚姻狀況、文化程度以及家庭年收入等信息。(2)行為習(xí)慣以及生活方式 包括抽煙、飲酒、睡眠質(zhì)量、勞動強度等相關(guān)信息。(3)體格檢查 包括身高、體重、腰圍、脈搏、血壓等基本信息。(4)收集尿液 收集研究對象的次日晨尿，并且是一次性清潔中段尿，收集尿液樣品后，避光保存，并于當日送回實驗室放入-80℃冰箱冷凍保存，以待檢測。(5)實驗室檢查 使用普析通用原子吸收分光光度計TAS-990(石墨爐)進行尿鎘的測定；使用電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-OES 7000 DV，PerkinElmer 公司生產(chǎn))進行尿鉻、銅、鐵、錳、鋅、砷和鉛等元素的測定；尿液肌酐的測定使用美國BECKMAN生物技術(shù)有限公司的人肌酐檢測試劑盒，美國BECKMAN DXC800型生化分析儀。

3.相關(guān)指標定義

高血壓：(1)研究對象收縮壓超過140mmHg和(或)舒張壓超過90mmHg；(2)研究對象兩周內(nèi)使用過降壓藥物；(3)研究對象曾被確診為高血壓。以上3項符合其中一項即可判定為高血壓[11]。

體質(zhì)指數(shù)(BMI)：根據(jù)中國成人超重和肥胖癥預(yù)防與控制指南(節(jié)錄)[12]劃分為不同范圍；吸煙：每天至少吸一支煙并且持續(xù)半年以上[13]；飲酒：指飲酒≥1次/周，且持續(xù)≥6個月[14]。

4.統(tǒng)計分析

5.質(zhì)量控制

考慮研究所需的諸多信息，參考國內(nèi)外文獻并接受專家意見按照科學(xué)規(guī)范設(shè)計問卷，根據(jù)預(yù)調(diào)查的情況修改問卷，保證問卷的可行性。調(diào)查員經(jīng)過專業(yè)的統(tǒng)一培訓(xùn)，由安徽醫(yī)科大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院的碩士研究生及當?shù)毓ぷ魅藛T組成。數(shù)據(jù)錄入采取雙錄入，保證數(shù)據(jù)準確無誤。

結(jié) 果

1.一般人口學(xué)資料的比較(表1)

表1 高血壓組和非高血壓組危險因素的單因素分析[n(%)]

研究對象共673人，其中男性292人(43.3%)，平均年齡68.8歲，標準差為6.94；女性381人(56.7%)，平均年齡69.1歲，標準差為7.41；高血壓組和非高血壓組在被動吸煙狀況、職業(yè)、工作強度、高血壓家族史及BMI等方面有統(tǒng)計學(xué)差異。

2.兩組間重金屬濃度比較

由表2可知，高血壓組尿中銅、鐵、錳、鉛、鋅的濃度均高于非高血壓組，差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

表2 重金屬元素在調(diào)查人群中的濃度(μg/g)

3.重金屬元素與高血壓發(fā)病風險的關(guān)聯(lián)性

采用單金屬模型發(fā)現(xiàn)高濃度的尿銅與高血壓發(fā)病風險增加有關(guān)聯(lián)，OR值比為2.11(1.26～3.52)，同時發(fā)現(xiàn)，尿中高濃度的錳，鉛和鋅均會增加高血壓的發(fā)病風險，OR值分別為1.67(1.00～2.79)、1.85(1.09～3.12)和2.70(1.61～4.52)，詳見表3。

表3 尿中8種重金屬元素濃度對高血壓發(fā)病風險的影響

4.多金屬模型中的高血壓發(fā)病風險分析

考慮金屬間可能存在混雜作用，本研究采取前進法同時納入多種金屬后，結(jié)果如表4所示，最終模型中保留了錳和鋅，風險比與單金屬模型結(jié)果一致，高濃度的尿錳和尿鋅與高血壓的發(fā)病風險相關(guān)。

表4 多金屬模型中的各重金屬濃度對高血壓發(fā)病風險的影響

討 論

高血壓作為心血管疾病的主要發(fā)病原因之一，世界范圍內(nèi)大約有10億人患有高血壓，嚴重增加了全球的疾病負擔以及死亡率[31]，我國因為工業(yè)化和城市化的快速發(fā)展，環(huán)境污染狀況逐漸加重，居民長期暴露于環(huán)境污染物的威脅中，金屬元素在高血壓發(fā)生發(fā)展過程中的作用逐漸得到關(guān)注。雖然現(xiàn)在它們之間的真正關(guān)系還未得到證實，但已經(jīng)有研究表明環(huán)境中重金屬砷、鎘、錳以及鉛的水平與高血壓疾病的發(fā)生有關(guān)[16-17]。

本次研究中安徽省沿江地區(qū)老年人高血壓粗患病率為32.1%，全部673名老年人尿液的砷、鉻、銅、鐵、錳、鋅、鎘的幾何均數(shù)分別為84.55μg/g、11.13μg/g、17.36μg/g、20.15μg/g、0.89μg/g、582.56μg/g和3.12μg/g，與馮偉等研究的2242名社區(qū)居民尿液中金屬元素幾何均數(shù)比較[18]，我們研究的居民尿液中金屬砷、鉻、銅、鋅以及鎘水平偏高，金屬錳偏低。同時河南省農(nóng)村地區(qū)調(diào)查的成年居民尿液中金屬砷、鎘、鋅以及銅水平也低于本次研究結(jié)果[19]。本次研究與之前研究結(jié)果的差異可能是由于研究對象以及檢測方法的不同，同時也可能因為老年人長期居住研究地區(qū)，受到金屬元素污染的程度更深。

Taneja SK等[20]在印度人群中進行的高血壓研究顯示，高血壓患者尿液銅水平顯著高于正常者(P<0.001)。武漢的一篇橫斷面研究結(jié)果顯示錳和銅的高暴露組相對于低暴露組患有高血壓的風險分別為1.28倍及1.9倍，并且發(fā)現(xiàn)居民高濃度的尿鋅和尿鐵同樣也會增加患高血壓的風險，OR 值分別為2.97和1.44[21]，這些研究的結(jié)果都和我們的結(jié)果一致。

錳、銅、鐵、鋅作為人體所必需的微量元素，在人體內(nèi)發(fā)揮重要的生理功能，過量或是缺乏都會導(dǎo)致機體受損。錳、銅、鋅及鐵等必需微量元素在體內(nèi)含量異常時，會引起人體血管內(nèi)壁彈性降低，擴血管物質(zhì)及血中HDL-L含量減少，進一步引起血壓增高[16，22]。元素錳在人體內(nèi)的主要生理作用是保護細胞膜與清除體內(nèi)自由基，人體攝入過量元素錳會導(dǎo)致神經(jīng)損傷[23]；過量攝入銅會導(dǎo)致肝臟負擔加重[24]；過量的鋅元素攝入會導(dǎo)致人體內(nèi)HDL-C減少，進而增加心血管疾病發(fā)病風險，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)高血壓患者血中鐵含量較高，F(xiàn)ukami等[25]調(diào)查指出鐵暴露與高血壓的潛在的機制是由于鐵可能會損傷血管內(nèi)皮。

本次調(diào)查的不足之處首先是樣本量較小，所調(diào)查對象中老年人的數(shù)目較少，可能在研究結(jié)果的可信度和代表性上有所局限。其次，金屬元素之間的交互作用并沒有被很好的分析，這可能會對研究的結(jié)果產(chǎn)生影響。最后，高血壓發(fā)病的潛在風險因素很多，本次研究可能并未對這些因素進行調(diào)整，并且由于地區(qū)的生活飲食習(xí)慣等原因，這些問題還需在以后的研究中進行改善。

綜上，經(jīng)過我們對于安徽省沿江地區(qū)農(nóng)村老年人群的調(diào)查研究，尿液中高濃度的銅、錳、鉛、鋅可能是高血壓患病的危險因素。因此，需要我們合理控制這些元素的攝入，進而有效控制高血壓的患病率，也希望為該地區(qū)制定高血壓的防治策略提供科學(xué)依據(jù)。