低水平无机砷暴露与血管内皮功能损害的关系研究

【摘要】：目的:研究表明低水平无机砷(Inorganic arsenic,iAs)暴露可增加心血管疾病(Cardiovascular diseases,CVD)的发病与死亡风险,但是否能影响CVD的早期病理发展尚不明确。血管内皮功能损害为心血管系统的早期病理改变。因此,本研究通过描述分析人群中的砷暴露和血管内皮功能的状况及其影响因素,并在此基础上探讨低水平iAs暴露与血管内皮功能损害发生风险的关系。方法:以广西某废弃铅锌矿区周边及相邻乡镇非污染区的行政村屯作为研究现场,招募899名当地居民作为研究对象。镉是铅锌矿区主要的重金属污染物之一,砷为轻-中度污染物。本研究以尿总砷(Total urine arsenic,TAs)浓度和尿镉(Urine cadmium,UCd)浓度分别反映机体iAs暴露和镉暴露的程度,以肱动脉血流介导的血管舒张功能(Flow-mediated dilatation,FMD)评价血管内皮功能。首先,采用地理信息系统(Geographic information system,GIS)空间分析技术,描述分析TAs浓度与UCd浓度的空间分布特征及其相关性;其次,采用单因素Logistic回归和多因素Logistic回归分别探讨高百分位TAs浓度和血管内皮功能损害的关联因素;然后,分别采用多重线性回归和多因素Logistic回归,经调整年龄、性别、UCd浓度、食用海产品等协变量,分析TAs浓度与血管内皮功能的线性剂量-反应关系,同时采用限制性二次样条模型分析两者的非线性剂量-反应关系;最后,采用Pearson积矩相关分析,探讨iAs代谢产物二甲基砷(Dimethylarsinate,DMA)或DMA%(DMA/TAs)与FMD水平、血清非对称性二甲基精氨酸(Asymmetric dimethylarginine,ADMA)的相关性。结果:1.本研究保留符合分析要求的研究对象共697名,其平均年龄为54.38±0.45岁;TAs浓度中位数为2.34μg/g肌酐[四分位数间距(IQR):16.20μg/g肌酐],砷暴露处于低水平者(TAs100μg/L)占98.1%;UCd浓度中位数为1.26μg/g肌酐(IQR:3.54μg/g肌酐);FMD水平中位数为8.5%(IQR:5.1%),存在血管内皮功能损害者(FMD7%)占33.0%。2.GIS空间分析结果显示:废弃矿区周边人群的UCd浓度呈高值聚集,而TAs浓度的分布则无此特征;TAs浓度与UCd浓度的地理加权回归系数在各调查点的范围为-0.067~-0.096,差异均无统计学意义(P0.05),两者无相关性。3.多因素Logistic回归分析结果显示:高百分位TAs浓度与年龄增长、务农和体质指数(Body mass index,BMI)减少有关(P0.05);血管内皮功能损害发生风险增加与年龄增长、女性、汉族、教育程度高中及以上者、BMI减少、总胆固醇降低以及肱动脉基础直径增加有关(P0.05)。4.TAs浓度与FMD水平关系的多重线性回归分析结果显示:TAs浓度第4等分与第1等分相比FMD水平降低11%(Ratio=0.89,95%CI:0.81,0.98),TAs浓度与FMD水平之间呈线性趋势(线性趋势P值0.05)。TAs浓度与血管内皮功能损害关系的多因素Logistic回归分析结果显示:TAs浓度第4等分的血管内皮功能损害发生风险是第1等分的1.95倍(OR=1.95,95%CI:1.15,3.32),TAs浓度与血管内皮功能损害呈线性趋势(线性趋势P值0.05)。限制性二次样条曲线显示:FMD水平在TAs浓度范围内呈总体下降趋势,血管内皮功能损害的发生风险随着TAs浓度的升高呈上升趋势。5.DMA、DMA%与FMD的相关系数分别为0.25、0.16,差异均无统计学意义(P0.05);DMA、DMA%与ADMA的相关系数分别为-0.25、-0.12,差异均无统计学意义(P0.05)。结论:1.本研究废弃型铅锌矿周边群体的砷暴露总体处于低水平,TAs浓度与UCd浓度分布无相关性;有33.0%的研究对象存在血管内皮功能损害。2.低水平范围内,TAs浓度上升可增加血管内皮功能损害的发生风险。本研究提示iAs暴露即使处于低水平仍可能是心血管早期病理血管内皮功能损害的危险因素。