深圳市某區低學齡兒童血脂異常與血清中鉛和鎘濃度的關系

劉銳國，陳曉麗，尤映彬，李樹凡，張慶英，*

（1．汕頭大學醫學院公共衛生與預防醫學教研室，廣東 汕頭 515041；2．深圳市寶安區中心醫院，廣東 深圳 518102）

兒童青少年血脂異常是指發生在兒童青少年時期的血脂代謝紊亂。現有證據表明，兒童時期的血脂異常與成人動脈粥樣硬化的患病風險密切相關。丁文清等的調查顯示，中國兒童青少年血脂異常患病率較高，為25.3%[95%CI（12.7%，37.8%）]。以往認為，影響兒童血脂水平的危險因素主要是遺傳和不健康的生活方式，近年來，許多研究表明，環境中的重金屬暴露與血脂水平密切相關。

隨著工業化時代的到來，環境污染與人類健康問題日益突顯，重金屬是人類生產生活的重要污染源，其中鉛（lead，Pb）和鎘（cadmium，Cd）是對人類健康構成重大威脅的最常見有毒金屬。與成年人相比，兒童對重金屬暴露更為敏感，一方面他們有更多機會直接接觸重金屬，譬如手口接觸、環境互動、家庭中的二手煙和電子廢棄物等；另一方面，兒童的生物系統發育尚不成熟，重金屬從身體內排出的效率較低，在體內殘留時間更長。然而，目前關于環境濃度的Pb或Cd暴露與兒童血脂異常的關聯性研究少有報道。本研究通過對深圳市某區低學齡兒童抽樣進行生活方式的問卷調查、血液生化檢查，并采用ICPMS方法對血脂異常兒童和相應健康對照的血清Pb、Cd濃度進行檢測，探討血清中重金屬與血脂異常患病風險的潛在關聯，為兒童血脂異常防治提供早期預防策略與措施。

1 資料與方法

1.1 調查對象及方法

在深圳市某區134所小學中采用便利抽樣的方法抽取19所小學，整群抽取一年級所有學生共4 721人作為調查對象。納入標準：家長未報告孩子有嚴重的健康問題，家長和兒童均自愿參加調查。排除標準：患有嚴重的心臟、肝臟、腎臟、皮膚以及腫瘤疾病史的兒童，且家長或兒童不愿意配合調查。調查問卷通過班主任發給學生紙質問卷帶回家，由家長或監護人填寫，之后由學生帶回學校交給班主任，同時，由統一培訓的調查員通過掌醫課堂對家長或監護人進行培訓，調查內容包含：①一般情況，包括性別、年齡、民族、籍貫等；②家庭和父母的情況，包括經濟狀況、文化水平、血脂異常家族史、吸煙情況等；③兒童生活方式，包括蔬菜和水果攝入、宵夜情況、油炸食品食用頻率、體育鍛煉情況等。

所有兒童肘部皮膚用碘常規消毒后，采集清晨空腹靜脈血4 mL，在促凝管中凝固，30 min內送至寶安區中心醫院生化室。以1 000 r/min離心5～10 min，取部分血清采用全自動生化儀（型號BC-600，深圳邁瑞生物醫療有限公司）進行檢測，檢測項目包括甘油三酯（triglyceride，TG）、總膽固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白膽固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低 密 度 脂 蛋 白 膽 固 醇（lowdensity lipoprotein cholesterol，LDL-C），剩余血清保存于-80°C冰箱用于后續重金屬的檢測。本研究已獲深圳市寶安區中心醫院倫理委員會批準（批文號IRBPJ-2018-002），在兒童被納入研究前，其父母或監護人已簽署了書面知情同意書。

1.2 血脂異常的篩查

根據2009年中華兒科學會提出的《兒童青少年血脂異常防治共識》的標準，符合以下任意一條，就納入兒童血脂異常組：①血漿中TC濃度≥5.18 mmoL/L；②血漿中TG濃度≥1.70 mmoL/L；③血漿中HDL-C濃度≤1.04 mmoL/L。

1.3 血清重金屬濃度的檢測

1.3.1 儀器與試劑

主要儀器和試劑有：電感耦合等離子體質譜儀（Agilent 7900，美國安捷倫公司）；PFA溶樣罐（6 mL，南京優素儀器有限公司）；聚丙烯管（品號190049700，美國安捷倫公司）；PMP容量瓶（10 mL，德國Vitlab，A級）；ppt級別濃硝酸（德國Merck，濃度65%）；內標混合液（貨號5188-6525，美國安捷倫公司）。

1.3.2 實驗步驟

將血脂異常的兒童按照年齡和性別進行1∶1匹配，隨機抽取相應數量的健康兒童（血糖、血脂4項指標完全正常且無高血壓、超重和肥胖以及其他疾病史）作為對照組。采用ICP-MS法測定Pb、Cd的濃度。取出冰凍血清樣品于室溫下解凍，取100μL到PFA溶樣罐中，加入適量濃硝酸和過氧化氫，再加入3%（

V

/

V

）硝酸稀釋血清樣品至5 mL，加入內標混合液以校正基體干擾，置于聚丙烯管中上機。ICP-MS儀器參數按照說明書設置。

1.4 統計學方法

問卷采用EpiData 3.0進行雙錄入，采用SPSS 24.0對數據進行統計分析。重金屬濃度用中位數（median，M）及四分位間距數（interquartile range，IQR）描述。人口學信息及生活方式變量及重金屬濃度在不同特征人群的組間差別采用

χ

檢驗或Mann-Whitney

U

檢驗。將所有研究對象按血清中重金屬的濃度進行四分位數分組后，運用條件logistic回歸，采用2個模型分析各重金屬元素對血脂異常患病情況的影響。模型1調整了家庭經濟情況、父母文化水平、血脂異常家族史、二手煙暴露情況，模型2在模型1的基礎上再調整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品的頻次和體育鍛煉時長。以＜P組為參照，計算血脂異常患病風險（odds ratio，OR）和95%置信區間（confidence interval，CI），評估血清重金屬濃度與血脂異常之間的關系。本研究采用雙側檢驗，

P

＜0.05為差異具有統計學意義。

2 結果

2.1 人口學基本信息及生活方式

經血脂四項生化檢查后篩出血脂異常的兒童共663例作為實驗組，與之匹配的健康兒童共663例作為對照組。研究對象的平均年齡為（7.09±0.35）歲，其人口學特征及生活方式情況見表1。結果顯示，血脂異常組與健康對照組在血脂異常家族史上和體育鍛煉時長上，差異具有統計學意義（

P

≤0.05）。其他特征在兩組間差異無統計學意義（

P

＞0.05）。

表1 兩組兒童的人口學基本信息及生活方式情況比較[人數（百分率/%）]

2.2 血脂異常組與健康對照組兒童血清中的重金屬濃度及差異

本研究對象血清中Pb、Cd濃度的中位數分別為104.30和0.35μg/L。其中健康對照組Pb、Cd濃度的中位數分別為84.19和0.29μg/L，血脂異常組中Pb、Cd濃度的中位數分別為133.08和0.45μg/L。血脂異常組兒童血清中Pb、Cd濃度明顯高于健康對照組中的濃度（

P

＜0.01），見表2。

表2 血脂異常組與健康對照組血清中的重金屬濃度及差異[M（P25，P75）]

2.3 兒童血脂異常與重金屬關系的多因素分析

分析兒童血清Pb和Cd濃度與血脂異常患病風險的關系，將重金屬濃度按四分位數進行分組后，以＜P組為參照，其他3個組分別與其相比較，條件logistic回歸結果見表3。在調整了家庭經濟情況、父母文化水平、血脂異常家族史、二手煙暴露后，血清中Pb、Cd的濃度與血脂異常的患病風險之間具有劑量-反應關系（

P

＜0.01），在調整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品頻次和體育鍛煉時長等生活方式后，結果保持一致。血清Pb濃度位于P（含）～P組、P（含）～P組和≥P組的兒童患血脂異常的風險分別是＜P組的1.67倍[95%CI（1.08，2.60）]、2.14倍[95%CI（1.39，3.30）]和2.52倍[95%CI（1.66，3.83）]；血清Cd濃度位于P（含）～P組、P（含）～P組和≥P組的兒童患血脂異常的風險是＜P組的2.24倍[95%CI（1.38，3.62）]、2.97倍

表3 兒童血脂異常與重金屬關系的多因素分析（OR，95%CI）

[95%CI（1.85，4.75）]和4.31倍[95%CI（2.73，6.82）]。

3 討論

近年來，我國兒童血脂異常的患病率呈上升趨勢。關注其患病的危險因素有著重要的意義。有研究認為環境因素尤其是重金屬暴露與血脂異常風險有關。到目前為止，很少有流行病學研究重金屬暴露與兒童血脂異常之間的關系。本研究發現兒童血清重金屬Pb、Cd含量與其血脂異常的風險增加存在關聯，其結果經校正協變量后仍然顯示出較強的關聯。該研究采用了大樣本兒童人群篩選出血脂異常的兒童及對照組，樣本具有較好的代表性，為研究兒童血脂代謝的影響因素提供了重要的證據，有助于深入了解重金屬暴露在心血管疾病的發生和進展中的潛在作用。

鉛是環境中最常見的有毒元素之一，是一種持久性重金屬，環境中的鉛可通過空氣、土壤和飲用水進入人體，環境鉛暴露會造成兒童體內鉛含量升高。自2000年禁用含鉛汽油之后，兒童血鉛年平均值總體呈下降趨勢，如2001—2007年我國城市兒童血鉛平均含量仍然高達80.7μg/L，同時有23.9%的兒童血鉛含量超過100μg/L，然而到2015年，我國18個城市0～6歲兒童血鉛總體均值已經降為35.35μg/L。本次研究結果顯示，兒童血清中Pb濃度的中位數為104.30μg/L，表明深圳地區兒童血鉛暴露狀況依然很嚴峻。除了來自汽車尾氣的鉛排放，日常所用的電池、玩具和電子產品等也會使用鉛。這可能也是深圳地區兒童血鉛含量高的原因之一。本研究顯示血清鉛與兒童血脂異常的風險增加有關。目前關于鉛與人體血脂異常的關系僅在成人或青少年上有報道，且與我們研究的結果相一致。一項對7 457名20～79歲成年人的回顧性橫斷面研究顯示，低濃度的血鉛暴露與TC、LDL-C水平升高有關。另一項研究顯示，美國青少年（12～19歲）的血鉛與血清LDL-C水平呈正相關，在校正了協變量后，這種相關性依然存在。鉛對血脂異常影響的可能機制包括對肝臟的毒性和細胞膜的過氧化。如鉛暴露可以通過激活膽固醇合成酶以及直接抑制膽固醇分解酶來調控脂質的水平，最終導致大鼠肝毒性，這提示鉛可能直接干擾以脂質合成為主的肝臟功能。此外，有研究證明鉛可還以通過消耗谷胱甘肽和蛋白結合的巰基來產生活性氧，導致氧化應激，從而導致體內脂質過氧化加重，最終導致體內脂質增加。

本研究顯示兒童血清中Cd濃度的含量為0.35μg/L，比發達國家的水平略高，日本的一項調查顯示9～10歲兒童血Cd含量為0.34μg/L。德國3～14歲兒童血Cd為＜0.3μg/L。兒童鎘暴露主要來自成人的香煙煙霧，深圳地區兒童血鎘含量高可能與兒童二手煙的高暴露率有關。本研究發現Cd與兒童血脂異常風險增加有關，本結果與既往研究結論相符。動物實驗研究顯示，高水平的Cd暴露與血漿LDL、TG、TC水平升高和HDL水平的降低有關。另有人群研究顯示，成人高TC、高TG、低HDL-C和高LDL-C的患病率隨血鎘濃度的增加呈劑量依賴性加強。鎘可能通過抑制生物胺的攝取、Na,K-ATP酶活性和電壓依賴性Ca通道等方式損害心血管系統。此外，鎘可使血管彈性因子一氧化氮失活，破壞內皮穩態，進而引起膽固醇積累。然而Akhtar等的研究表明，孟加拉國9歲兒童尿Cd暴露與血漿TC和LDL水平降低有關。導致結果不一致的原因可能與不同地區、年齡段及樣本量等有關。Cd與兒童血脂異常的關系，仍需進一步的研究。

通過本次研究，發現深圳市某區低學齡兒童重金屬Pb和Cd的暴露濃度較高，進一步分析表明Pb和Cd的暴露可能與兒童血脂異常風險增加有關，提示家長應做好兒童日常生活行為的指導，相關部門應重視環境保護，重視兒童的重金屬暴露問題，促進兒童身體健康。