2022年5月26日，中國醫學科學院基礎醫學研究所許群團隊在環境健康主流期刊Exposure and Health上發表題為“Variability, clearance and concentration of multiple metals and risk of kidney function abnormality: A new integrative metal exposure assessment approach”的論文。該研究首次從金屬濃度、金屬清除水平及訪次間變異性等多維度開展金屬暴露評估并揭示其對中老年人群腎功能的影響。
既往使用金屬濃度進行內負荷暴露評估研究。然而單一基質（如血液或尿液）中的濃度能否代表人體內真正的金屬負擔水平?為了結合血液和尿液中的金屬水平，并找到可準確代表金屬內負荷指標，應考慮構建金屬清除水平指標以評價人體金屬內負荷。此外，由于生活方式、日常行為活動和飲食習慣變化，人體中的金屬含量也可能隨之變化。因此，有必要構建金屬訪次間變異性指標以評估重金屬內負荷穩態。
本研究采用重復測量研究設計，于2016年11月至2018年1月，在北京5個社區中招募符合標準的中老年人并進行了3次隨訪（見圖1），以捕獲金屬元素的時間變異性。測定了研究對象血液及尿液中的8種金屬元素，具體包括鋁、銫、銅、錳、鎳、鉛、硒、鍶。基于血液及尿液中的金屬濃度同時計算金屬清除率和金屬清除比，分別表示金屬的排泄能力以及金屬在體內的負荷。同時測定了尿液中的白蛋白和肌酐以計算尿白蛋白/肌酐比值（UACR），測定血清肌酐計算估算的腎小球濾過率（eGFR）作為評價腎功能的指標。本研究同時采用了線性混合模型以及貝葉斯核機器回歸（來探索金屬濃度、金屬清除水平與金屬訪次間變異性與腎功能的關聯，并評估結果的穩定性。
圖1. 研究設計及數據信息
研究結果表明，尿銅與UACR升高呈顯著關聯。銅、鎳、鍶的清除比與eGFR呈顯著負相關。此外，尿銫和血鍶的訪次間變異性分別與eGFR降低和UACR升高有關（見圖2）。
圖2. 金屬濃度、清除水平及訪次間變異性與腎功能指標的關聯
本研究首次提出了金屬清除水平和金屬訪次間變異性指標，并發現這些新指標與腎功能下降相關。同時，揭示了真實世界暴露下，重金屬混合暴露的健康效應。本研究有助于加深對重金屬復合暴露所致慢性疾病的潛在病理生理學機制的理解，為國家環境重金屬監測、管控、治理政策的制定提供科學依據。
本研究獲得中國醫學科學院醫學與健康科技創新工程（2017-I2M-1-009）、中華醫學基金會（15-230）、中華人民共和國生態環境部中國典型地區空氣污染與健康影響前瞻性隊列研究（C-PAT）（MEE-EH-20190802）、中央高校基本科研業務費專項資金（3332019147）、北京協和醫學院研究生創新基金（2019-1004-02）等項目的資助。基礎醫學研究所許群研究員為本文的獨立通訊作者，博士研究生李昂和碩士研究生趙嘉欣為本文的共同第一作者。
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https://link.springer.com/article/10.1007/s12403-022-00484-2
