安徽省沿江地区老年居民尿液金属水平与高血压的关联研究*

安徽医科大学公共卫生学院(230032) 牛庆山 钟 琦 吴华兵 张 驰 黄 芬

【提 要】 目的 探讨老年人群尿中金属水平与高血压的关联。方法 从2014年9月至2015年6月，使用多阶段分层整群抽样的方法选取老年居民673人作为研究对象，晨尿中镉检测运用石墨炉原子吸收光谱法，尿铬、铜、铁、锰、锌、砷及铅检测采用电感耦合等离子体发射光谱仪。结果 673名老年居民中高血压患者216例，患病率为32.1%。经过肌酐校正后，高血压组尿液铁、铜、铅、锰及锌元素的含量高于非高血压组。使用二元logistic回归拟合单金属模型显示，尿液中铜、锰、锌、铅含量越高，高血压的患病风险越大，相应的OR值及其95%CI分别为：2.11(1.26～3.52)、1.67(1.00～2.79)、2.70(1.61～4.52)、1.85(1.09～3.12)。结论 尿中较高浓度的铜、锰、铅、锌可能会增加老年人群患高血压的风险，这为当地高血压的防控提供科学依据。

金属元素对环境的污染已经成为了不可忽视的重要难题[1]。金属元素几乎存在于所有环境介质中，并且可以通过受污染的水、食物，以及受污染的空气、灰尘等途径进入人体。在人体中长期存在的金属元素，即使是低剂量，依然会对人体健康造成损害，尤其是镉、铅、铀等具有累积效应的金属元素[2-3]。有研究表明，中国人的血液和尿液中的铅、镉、砷等重金属元素含量都比较高[4-6]，并且环境中的重金属暴露与人体心脑血管疾病风险之间存在一定的关联[7-8]。

高血压是普通人群中常见的慢性疾病，它会大大增加患心脑血管疾病的风险，有研究结果显示，大约一半的心血管疾病和三分之二的脑血管疾病都与患者的高血压有关联[9]。2015年一项研究报告指出，我国成年人高血压患病率为 25.2%，表明我国高血压的流行现状已经非常严峻。高血压的患病率在男性和女性中都随着年龄的增长而显著提高，因此老年人是高血压发病的高危人群[10]。本研究针对安徽省沿江地区老年人群，探讨老年人群尿液中金属元素水平与高血压患病风险之间的关系，希望为该地区的公共卫生政策的制定提供参考与科学依据。

对象与方法

1.研究对象

本课题组于2014年9月至2015年6月，在安徽省沿江三座城市马鞍山、池州、铜陵，采用多阶段分层整群抽样，选取七个乡镇，在所选取的乡镇中以行政村为单位进行抽样，进而随机选取行政村中的村民组，对组内全体人员进行调查。本研究针对调查对象中的60岁及以上常住人口(居住六个月以上)进行分析，排除不愿参加或不配合以及由于各种原因而无法进行正常交流的当地农村居民。

2.研究方法

(1)一般情况调查 使用自填式问卷调查包括性别、年龄、婚姻状况、文化程度以及家庭年收入等信息。(2)行为习惯以及生活方式 包括抽烟、饮酒、睡眠质量、劳动强度等相关信息。(3)体格检查 包括身高、体重、腰围、脉搏、血压等基本信息。(4)收集尿液 收集研究对象的次日晨尿，并且是一次性清洁中段尿，收集尿液样品后，避光保存，并于当日送回实验室放入-80℃冰箱冷冻保存，以待检测。(5)实验室检查 使用普析通用原子吸收分光光度计TAS-990(石墨炉)进行尿镉的测定；使用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-OES 7000 DV，PerkinElmer 公司生产)进行尿铬、铜、铁、锰、锌、砷和铅等元素的测定；尿液肌酐的测定使用美国BECKMAN生物技术有限公司的人肌酐检测试剂盒，美国BECKMAN DXC800型生化分析仪。

3.相关指标定义

高血压：(1)研究对象收缩压超过140mmHg和(或)舒张压超过90mmHg；(2)研究对象两周内使用过降压药物；(3)研究对象曾被确诊为高血压。以上3项符合其中一项即可判定为高血压[11]。

体质指数(BMI)：根据中国成人超重和肥胖症预防与控制指南(节录)[12]划分为不同范围；吸烟：每天至少吸一支烟并且持续半年以上[13]；饮酒：指饮酒≥1次/周，且持续≥6个月[14]。

4.统计分析

5.质量控制

考虑研究所需的诸多信息，参考国内外文献并接受专家意见按照科学规范设计问卷，根据预调查的情况修改问卷，保证问卷的可行性。调查员经过专业的统一培训，由安徽医科大学公共卫生学院的硕士研究生及当地工作人员组成。数据录入采取双录入，保证数据准确无误。

结 果

1.一般人口学资料的比较(表1)

表1 高血压组和非高血压组危险因素的单因素分析[n(%)]

研究对象共673人，其中男性292人(43.3%)，平均年龄68.8岁，标准差为6.94；女性381人(56.7%)，平均年龄69.1岁，标准差为7.41；高血压组和非高血压组在被动吸烟状况、职业、工作强度、高血压家族史及BMI等方面有统计学差异。

2.两组间重金属浓度比较

由表2可知，高血压组尿中铜、铁、锰、铅、锌的浓度均高于非高血压组，差异有统计学意义。

表2 重金属元素在调查人群中的浓度(μg/g)

3.重金属元素与高血压发病风险的关联性

采用单金属模型发现高浓度的尿铜与高血压发病风险增加有关联，OR值比为2.11(1.26～3.52)，同时发现，尿中高浓度的锰，铅和锌均会增加高血压的发病风险，OR值分别为1.67(1.00～2.79)、1.85(1.09～3.12)和2.70(1.61～4.52)，详见表3。

表3 尿中8种重金属元素浓度对高血压发病风险的影响

4.多金属模型中的高血压发病风险分析

考虑金属间可能存在混杂作用，本研究采取前进法同时纳入多种金属后，结果如表4所示，最终模型中保留了锰和锌，风险比与单金属模型结果一致，高浓度的尿锰和尿锌与高血压的发病风险相关。

表4 多金属模型中的各重金属浓度对高血压发病风险的影响

讨 论

高血压作为心血管疾病的主要发病原因之一，世界范围内大约有10亿人患有高血压，严重增加了全球的疾病负担以及死亡率[31]，我国因为工业化和城市化的快速发展，环境污染状况逐渐加重，居民长期暴露于环境污染物的威胁中，金属元素在高血压发生发展过程中的作用逐渐得到关注。虽然现在它们之间的真正关系还未得到证实，但已经有研究表明环境中重金属砷、镉、锰以及铅的水平与高血压疾病的发生有关[16-17]。

本次研究中安徽省沿江地区老年人高血压粗患病率为32.1%，全部673名老年人尿液的砷、铬、铜、铁、锰、锌、镉的几何均数分别为84.55μg/g、11.13μg/g、17.36μg/g、20.15μg/g、0.89μg/g、582.56μg/g和3.12μg/g，与冯伟等研究的2242名社区居民尿液中金属元素几何均数比较[18]，我们研究的居民尿液中金属砷、铬、铜、锌以及镉水平偏高，金属锰偏低。同时河南省农村地区调查的成年居民尿液中金属砷、镉、锌以及铜水平也低于本次研究结果[19]。本次研究与之前研究结果的差异可能是由于研究对象以及检测方法的不同，同时也可能因为老年人长期居住研究地区，受到金属元素污染的程度更深。

Taneja SK等[20]在印度人群中进行的高血压研究显示，高血压患者尿液铜水平显著高于正常者(P<0.001)。武汉的一篇横断面研究结果显示锰和铜的高暴露组相对于低暴露组患有高血压的风险分别为1.28倍及1.9倍，并且发现居民高浓度的尿锌和尿铁同样也会增加患高血压的风险，OR 值分别为2.97和1.44[21]，这些研究的结果都和我们的结果一致。

锰、铜、铁、锌作为人体所必需的微量元素，在人体内发挥重要的生理功能，过量或是缺乏都会导致机体受损。锰、铜、锌及铁等必需微量元素在体内含量异常时，会引起人体血管内壁弹性降低，扩血管物质及血中HDL-L含量减少，进一步引起血压增高[16，22]。元素锰在人体内的主要生理作用是保护细胞膜与清除体内自由基，人体摄入过量元素锰会导致神经损伤[23]；过量摄入铜会导致肝脏负担加重[24]；过量的锌元素摄入会导致人体内HDL-C减少，进而增加心血管疾病发病风险，相关研究发现高血压患者血中铁含量较高，Fukami等[25]调查指出铁暴露与高血压的潜在的机制是由于铁可能会损伤血管内皮。

本次调查的不足之处首先是样本量较小，所调查对象中老年人的数目较少，可能在研究结果的可信度和代表性上有所局限。其次，金属元素之间的交互作用并没有被很好的分析，这可能会对研究的结果产生影响。最后，高血压发病的潜在风险因素很多，本次研究可能并未对这些因素进行调整，并且由于地区的生活饮食习惯等原因，这些问题还需在以后的研究中进行改善。

综上，经过我们对于安徽省沿江地区农村老年人群的调查研究，尿液中高浓度的铜、锰、铅、锌可能是高血压患病的危险因素。因此，需要我们合理控制这些元素的摄入，进而有效控制高血压的患病率，也希望为该地区制定高血压的防治策略提供科学依据。