深圳市某區(qū)低學(xué)齡兒童血脂異常與血清中鉛和鎘濃度的關(guān)系

劉銳國(guó)，陳曉麗，尤映彬，李樹凡，張慶英，*

（1．汕頭大學(xué)醫(yī)學(xué)院公共衛(wèi)生與預(yù)防醫(yī)學(xué)教研室，廣東 汕頭 515041；2．深圳市寶安區(qū)中心醫(yī)院，廣東 深圳 518102）

兒童青少年血脂異常是指發(fā)生在兒童青少年時(shí)期的血脂代謝紊亂?，F(xiàn)有證據(jù)表明，兒童時(shí)期的血脂異常與成人動(dòng)脈粥樣硬化的患病風(fēng)險(xiǎn)密切相關(guān)。丁文清等的調(diào)查顯示，中國(guó)兒童青少年血脂異?；疾÷瘦^高，為25.3%[95%CI（12.7%，37.8%）]。以往認(rèn)為，影響兒童血脂水平的危險(xiǎn)因素主要是遺傳和不健康的生活方式，近年來(lái)，許多研究表明，環(huán)境中的重金屬暴露與血脂水平密切相關(guān)。

隨著工業(yè)化時(shí)代的到來(lái)，環(huán)境污染與人類健康問(wèn)題日益突顯，重金屬是人類生產(chǎn)生活的重要污染源，其中鉛（lead，Pb）和鎘（cadmium，Cd）是對(duì)人類健康構(gòu)成重大威脅的最常見(jiàn)有毒金屬。與成年人相比，兒童對(duì)重金屬暴露更為敏感，一方面他們有更多機(jī)會(huì)直接接觸重金屬，譬如手口接觸、環(huán)境互動(dòng)、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(tǒng)發(fā)育尚不成熟，重金屬?gòu)纳眢w內(nèi)排出的效率較低，在體內(nèi)殘留時(shí)間更長(zhǎng)。然而，目前關(guān)于環(huán)境濃度的Pb或Cd暴露與兒童血脂異常的關(guān)聯(lián)性研究少有報(bào)道。本研究通過(guò)對(duì)深圳市某區(qū)低學(xué)齡兒童抽樣進(jìn)行生活方式的問(wèn)卷調(diào)查、血液生化檢查，并采用ICPMS方法對(duì)血脂異常兒童和相應(yīng)健康對(duì)照的血清Pb、Cd濃度進(jìn)行檢測(cè)，探討血清中重金屬與血脂異?；疾★L(fēng)險(xiǎn)的潛在關(guān)聯(lián)，為兒童血脂異常防治提供早期預(yù)防策略與措施。

1 資料與方法

1.1 調(diào)查對(duì)象及方法

在深圳市某區(qū)134所小學(xué)中采用便利抽樣的方法抽取19所小學(xué)，整群抽取一年級(jí)所有學(xué)生共4 721人作為調(diào)查對(duì)象。納入標(biāo)準(zhǔn)：家長(zhǎng)未報(bào)告孩子有嚴(yán)重的健康問(wèn)題，家長(zhǎng)和兒童均自愿參加調(diào)查。排除標(biāo)準(zhǔn)：患有嚴(yán)重的心臟、肝臟、腎臟、皮膚以及腫瘤疾病史的兒童，且家長(zhǎng)或兒童不愿意配合調(diào)查。調(diào)查問(wèn)卷通過(guò)班主任發(fā)給學(xué)生紙質(zhì)問(wèn)卷帶回家，由家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人填寫，之后由學(xué)生帶回學(xué)校交給班主任，同時(shí)，由統(tǒng)一培訓(xùn)的調(diào)查員通過(guò)掌醫(yī)課堂對(duì)家長(zhǎng)或監(jiān)護(hù)人進(jìn)行培訓(xùn)，調(diào)查內(nèi)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(jīng)濟(jì)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(guī)消毒后，采集清晨空腹靜脈血4 mL，在促凝管中凝固，30 min內(nèi)送至寶安區(qū)中心醫(yī)院生化室。以1 000 r/min離心5～10 min，取部分血清采用全自動(dòng)生化儀（型號(hào)BC-600，深圳邁瑞生物醫(yī)療有限公司）進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)項(xiàng)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(xù)重金屬的檢測(cè)。本研究已獲深圳市寶安區(qū)中心醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)（批文號(hào)IRBPJ-2018-002），在兒童被納入研究前，其父母或監(jiān)護(hù)人已簽署了書面知情同意書。

1.2 血脂異常的篩查

根據(jù)2009年中華兒科學(xué)會(huì)提出的《兒童青少年血脂異常防治共識(shí)》的標(biāo)準(zhǔn)，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(cè)

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(zhì)譜儀（Agilent 7900，美國(guó)安捷倫公司）；PFA溶樣罐（6 mL，南京優(yōu)素儀器有限公司）；聚丙烯管（品號(hào)190049700，美國(guó)安捷倫公司）；PMP容量瓶（10 mL，德國(guó)Vitlab，A級(jí)）；ppt級(jí)別濃硝酸（德國(guó)Merck，濃度65%）；內(nèi)標(biāo)混合液（貨號(hào)5188-6525，美國(guó)安捷倫公司）。

1.3.2 實(shí)驗(yàn)步驟

將血脂異常的兒童按照年齡和性別進(jìn)行1∶1匹配，隨機(jī)抽取相應(yīng)數(shù)量的健康兒童（血糖、血脂4項(xiàng)指標(biāo)完全正常且無(wú)高血壓、超重和肥胖以及其他疾病史）作為對(duì)照組。采用ICP-MS法測(cè)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(guò)氧化氫，再加入3%（

V

/

V

）硝酸稀釋血清樣品至5 mL，加入內(nèi)標(biāo)混合液以校正基體干擾，置于聚丙烯管中上機(jī)。ICP-MS儀器參數(shù)按照說(shuō)明書設(shè)置。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

問(wèn)卷采用EpiData 3.0進(jìn)行雙錄入，采用SPSS 24.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。重金屬濃度用中位數(shù)（median，M）及四分位間距數(shù)（interquartile range，IQR）描述。人口學(xué)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(yàn)或Mann-Whitney

U

檢驗(yàn)。將所有研究對(duì)象按血清中重金屬的濃度進(jìn)行四分位數(shù)分組后，運(yùn)用條件logistic回歸，采用2個(gè)模型分析各重金屬元素對(duì)血脂異?；疾∏闆r的影響。模型1調(diào)整了家庭經(jīng)濟(jì)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(chǔ)上再調(diào)整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品的頻次和體育鍛煉時(shí)長(zhǎng)。以＜P組為參照，計(jì)算血脂異?；疾★L(fēng)險(xiǎn)（odds ratio，OR）和95%置信區(qū)間（confidence interval，CI），評(píng)估血清重金屬濃度與血脂異常之間的關(guān)系。本研究采用雙側(cè)檢驗(yàn)，

P

＜0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 人口學(xué)基本信息及生活方式

經(jīng)血脂四項(xiàng)生化檢查后篩出血脂異常的兒童共663例作為實(shí)驗(yàn)組，與之匹配的健康兒童共663例作為對(duì)照組。研究對(duì)象的平均年齡為（7.09±0.35）歲，其人口學(xué)特征及生活方式情況見(jiàn)表1。結(jié)果顯示，血脂異常組與健康對(duì)照組在血脂異常家族史上和體育鍛煉時(shí)長(zhǎng)上，差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

P

≤0.05）。其他特征在兩組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（

P

＞0.05）。

表1 兩組兒童的人口學(xué)基本信息及生活方式情況比較[人數(shù)（百分率/%）]

2.2 血脂異常組與健康對(duì)照組兒童血清中的重金屬濃度及差異

本研究對(duì)象血清中Pb、Cd濃度的中位數(shù)分別為104.30和0.35μg/L。其中健康對(duì)照組Pb、Cd濃度的中位數(shù)分別為84.19和0.29μg/L，血脂異常組中Pb、Cd濃度的中位數(shù)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(duì)照組中的濃度（

P

＜0.01），見(jiàn)表2。

表2 血脂異常組與健康對(duì)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(guān)系的多因素分析

分析兒童血清Pb和Cd濃度與血脂異?；疾★L(fēng)險(xiǎn)的關(guān)系，將重金屬濃度按四分位數(shù)進(jìn)行分組后，以＜P組為參照，其他3個(gè)組分別與其相比較，條件logistic回歸結(jié)果見(jiàn)表3。在調(diào)整了家庭經(jīng)濟(jì)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(fēng)險(xiǎn)之間具有劑量-反應(yīng)關(guān)系（

P

＜0.01），在調(diào)整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品頻次和體育鍛煉時(shí)長(zhǎng)等生活方式后，結(jié)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(fēng)險(xiǎn)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(fēng)險(xiǎn)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(guān)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(lái)，我國(guó)兒童血脂異常的患病率呈上升趨勢(shì)。關(guān)注其患病的危險(xiǎn)因素有著重要的意義。有研究認(rèn)為環(huán)境因素尤其是重金屬暴露與血脂異常風(fēng)險(xiǎn)有關(guān)。到目前為止，很少有流行病學(xué)研究重金屬暴露與兒童血脂異常之間的關(guān)系。本研究發(fā)現(xiàn)兒童血清重金屬Pb、Cd含量與其血脂異常的風(fēng)險(xiǎn)增加存在關(guān)聯(lián)，其結(jié)果經(jīng)校正協(xié)變量后仍然顯示出較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。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(duì)照組，樣本具有較好的代表性，為研究?jī)和x的影響因素提供了重要的證據(jù)，有助于深入了解重金屬暴露在心血管疾病的發(fā)生和進(jìn)展中的潛在作用。

鉛是環(huán)境中最常見(jiàn)的有毒元素之一，是一種持久性重金屬，環(huán)境中的鉛可通過(guò)空氣、土壤和飲用水進(jìn)入人體，環(huán)境鉛暴露會(huì)造成兒童體內(nèi)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(shì)，如2001—2007年我國(guó)城市兒童血鉛平均含量仍然高達(dá)80.7μg/L，同時(shí)有23.9%的兒童血鉛含量超過(guò)100μg/L，然而到2015年，我國(guó)18個(gè)城市0～6歲兒童血鉛總體均值已經(jīng)降為35.35μg/L。本次研究結(jié)果顯示，兒童血清中Pb濃度的中位數(shù)為104.30μg/L，表明深圳地區(qū)兒童血鉛暴露狀況依然很嚴(yán)峻。除了來(lái)自汽車尾氣的鉛排放，日常所用的電池、玩具和電子產(chǎn)品等也會(huì)使用鉛。這可能也是深圳地區(qū)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(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。目前關(guān)于鉛與人體血脂異常的關(guān)系僅在成人或青少年上有報(bào)道，且與我們研究的結(jié)果相一致。一項(xiàng)對(duì)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(guān)。另一項(xiàng)研究顯示，美國(guó)青少年（12～19歲）的血鉛與血清LDL-C水平呈正相關(guān)，在校正了協(xié)變量后，這種相關(guān)性依然存在。鉛對(duì)血脂異常影響的可能機(jī)制包括對(duì)肝臟的毒性和細(xì)胞膜的過(guò)氧化。如鉛暴露可以通過(guò)激活膽固醇合成酶以及直接抑制膽固醇分解酶來(lái)調(diào)控脂質(zhì)的水平，最終導(dǎo)致大鼠肝毒性，這提示鉛可能直接干擾以脂質(zhì)合成為主的肝臟功能。此外，有研究證明鉛可還以通過(guò)消耗谷胱甘肽和蛋白結(jié)合的巰基來(lái)產(chǎn)生活性氧，導(dǎo)致氧化應(yīng)激，從而導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)過(guò)氧化加重，最終導(dǎo)致體內(nèi)脂質(zhì)增加。

本研究顯示兒童血清中Cd濃度的含量為0.35μg/L，比發(fā)達(dá)國(guó)家的水平略高，日本的一項(xiàng)調(diào)查顯示9～10歲兒童血Cd含量為0.34μg/L。德國(guó)3～14歲兒童血Cd為＜0.3μg/L。兒童鎘暴露主要來(lái)自成人的香煙煙霧，深圳地區(qū)兒童血鎘含量高可能與兒童二手煙的高暴露率有關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)Cd與兒童血脂異常風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，本結(jié)果與既往研究結(jié)論相符。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)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(guān)。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(qiáng)。鎘可能通過(guò)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(tǒng)。此外，鎘可使血管彈性因子一氧化氮失活，破壞內(nèi)皮穩(wěn)態(tài)，進(jìn)而引起膽固醇積累。然而Akhtar等的研究表明，孟加拉國(guó)9歲兒童尿Cd暴露與血漿TC和LDL水平降低有關(guān)。導(dǎo)致結(jié)果不一致的原因可能與不同地區(qū)、年齡段及樣本量等有關(guān)。Cd與兒童血脂異常的關(guān)系，仍需進(jìn)一步的研究。

通過(guò)本次研究，發(fā)現(xiàn)深圳市某區(qū)低學(xué)齡兒童重金屬Pb和Cd的暴露濃度較高，進(jìn)一步分析表明Pb和Cd的暴露可能與兒童血脂異常風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，提示家長(zhǎng)應(yīng)做好兒童日常生活行為的指導(dǎo)，相關(guān)部門應(yīng)重視環(huán)境保護(hù)，重視兒童的重金屬暴露問(wèn)題，促進(jìn)兒童身體健康。