安徽省沿江地區老年居民尿液金屬水平與高血壓的關聯研究*

安徽醫科大學公共衛生學院(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聯。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射光譜儀。結果 673名老年居民中高血壓患者216例，患病率為32.1%。經過肌酐校正后，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，這為當地高血壓的防控提供科學依據。

金屬元素對環境的污染已經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境介質中，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聯[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聯[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狀已經非常嚴峻。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病的高危人群[10]。本研究針對安徽省沿江地區老年人群，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系，希望為該地區的公共衛生政策的制定提供參考與科學依據。

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，選取七個鄉鎮，在所選取的鄉鎮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，對組內全體人員進行調查。本研究針對調查對象中的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地農村居民。

2.研究方法

(1)一般情況調查 使用自填式問卷調查包括性別、年齡、婚姻狀況、文化程度以及家庭年收入等信息。(2)行為習慣以及生活方式 包括抽煙、飲酒、睡眠質量、勞動強度等相關信息。(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射光譜儀(ICP-OES 7000 DV，PerkinElmer 公司生產)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]。

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

4.統計分析

5.質量控制

考慮研究所需的諸多信息，參考國內外文獻并接受專家意見按照科學規范設計問卷，根據預調查的情況修改問卷，保證問卷的可行性。調查員經過專業的統一培訓，由安徽醫科大學公共衛生學院的碩士研究生及當地工作人員組成。數據錄入采取雙錄入，保證數據準確無誤。

結 果

1.一般人口學資料的比較(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、工作強度、高血壓家族史及BMI等方面有統計學差異。

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，差異有統計學意義。

表2 重金屬元素在調查人群中的濃度(μg/g)

3.重金屬元素與高血壓發病風險的關聯性

采用單金屬模型發現高濃度的尿銅與高血壓發病風險增加有關聯，OR值比為2.11(1.26～3.52)，同時發現，尿中高濃度的錳，鉛和鋅均會增加高血壓的發病風險，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病風險的影響

4.多金屬模型中的高血壓發病風險分析

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果一致，高濃度的尿錳和尿鋅與高血壓的發病風險相關。

表4 多金屬模型中的各重金屬濃度對高血壓發病風險的影響

討 論

高血壓作為心血管疾病的主要發病原因之一，世界范圍內大約有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]，我國因為工業化和城市化的快速發展，環境污染狀況逐漸加重，居民長期暴露于環境污染物的威脅中，金屬元素在高血壓發生發展過程中的作用逐漸得到關注。雖然現在它們之間的真正關系還未得到證實，但已經有研究表明環境中重金屬砷、鎘、錳以及鉛的水平與高血壓疾病的發生有關[16-17]。

本次研究中安徽省沿江地區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名社區居民尿液中金屬元素幾何均數比較[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。同時河南省農村地區調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果[19]。本次研究與之前研究結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，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，并且發現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]，這些研究的結果都和我們的結果一致。

錳、銅、鐵、鋅作為人體所必需的微量元素，在人體內發揮重要的生理功能，過量或是缺乏都會導致機體受損。錳、銅、鋅及鐵等必需微量元素在體內含量異常時，會引起人體血管內壁彈性降低，擴血管物質及血中HDL-L含量減少，進一步引起血壓增高[16，22]。元素錳在人體內的主要生理作用是保護細胞膜與清除體內自由基，人體攝入過量元素錳會導致神經損傷[23]；過量攝入銅會導致肝臟負擔加重[24]；過量的鋅元素攝入會導致人體內HDL-C減少，進而增加心血管疾病發病風險，相關研究發現高血壓患者血中鐵含量較高，Fukami等[25]調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皮。

本次調查的不足之處首先是樣本量較小，所調查對象中老年人的數目較少，可能在研究結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果產生影響。最后，高血壓發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整，并且由于地區的生活飲食習慣等原因，這些問題還需在以后的研究中進行改善。

綜上，經過我們對于安徽省沿江地區農村老年人群的調查研究，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，也希望為該地區制定高血壓的防治策略提供科學依據。