深圳市某区低学龄儿童血脂异常与血清中铅和镉浓度的关系

刘锐国，陈晓丽，尤映彬，李树凡，张庆英，*

（1．汕头大学医学院公共卫生与预防医学教研室，广东 汕头 515041；2．深圳市宝安区中心医院，广东 深圳 518102）

儿童青少年血脂异常是指发生在儿童青少年时期的血脂代谢紊乱。现有证据表明，儿童时期的血脂异常与成人动脉粥样硬化的患病风险密切相关。丁文清等的调查显示，中国儿童青少年血脂异常患病率较高，为25.3%[95%CI（12.7%，37.8%）]。以往认为，影响儿童血脂水平的危险因素主要是遗传和不健康的生活方式，近年来，许多研究表明，环境中的重金属暴露与血脂水平密切相关。

随着工业化时代的到来，环境污染与人类健康问题日益突显，重金属是人类生产生活的重要污染源，其中铅（lead，Pb）和镉（cadmium，Cd）是对人类健康构成重大威胁的最常见有毒金属。与成年人相比，儿童对重金属暴露更为敏感，一方面他们有更多机会直接接触重金属，譬如手口接触、环境互动、家庭中的二手烟和电子废弃物等；另一方面，儿童的生物系统发育尚不成熟，重金属从身体内排出的效率较低，在体内残留时间更长。然而，目前关于环境浓度的Pb或Cd暴露与儿童血脂异常的关联性研究少有报道。本研究通过对深圳市某区低学龄儿童抽样进行生活方式的问卷调查、血液生化检查，并采用ICPMS方法对血脂异常儿童和相应健康对照的血清Pb、Cd浓度进行检测，探讨血清中重金属与血脂异常患病风险的潜在关联，为儿童血脂异常防治提供早期预防策略与措施。

1 资料与方法

1.1 调查对象及方法

在深圳市某区134所小学中采用便利抽样的方法抽取19所小学，整群抽取一年级所有学生共4 721人作为调查对象。纳入标准：家长未报告孩子有严重的健康问题，家长和儿童均自愿参加调查。排除标准：患有严重的心脏、肝脏、肾脏、皮肤以及肿瘤疾病史的儿童，且家长或儿童不愿意配合调查。调查问卷通过班主任发给学生纸质问卷带回家，由家长或监护人填写，之后由学生带回学校交给班主任，同时，由统一培训的调查员通过掌医课堂对家长或监护人进行培训，调查内容包含：①一般情况，包括性别、年龄、民族、籍贯等；②家庭和父母的情况，包括经济状况、文化水平、血脂异常家族史、吸烟情况等；③儿童生活方式，包括蔬菜和水果摄入、宵夜情况、油炸食品食用频率、体育锻炼情况等。

所有儿童肘部皮肤用碘常规消毒后，采集清晨空腹静脉血4 mL，在促凝管中凝固，30 min内送至宝安区中心医院生化室。以1 000 r/min离心5～10 min，取部分血清采用全自动生化仪（型号BC-600，深圳迈瑞生物医疗有限公司）进行检测，检测项目包括甘油三酯（triglyceride，TG）、总胆固醇（total cholesterol，TC）、高密度脂蛋白胆固醇（high-density lipoprotein cholesterol，HDL-C）、低 密 度 脂 蛋 白 胆 固 醇（lowdensity lipoprotein cholesterol，LDL-C），剩余血清保存于-80°C冰箱用于后续重金属的检测。本研究已获深圳市宝安区中心医院伦理委员会批准（批文号IRBPJ-2018-002），在儿童被纳入研究前，其父母或监护人已签署了书面知情同意书。

1.2 血脂异常的筛查

根据2009年中华儿科学会提出的《儿童青少年血脂异常防治共识》的标准，符合以下任意一条，就纳入儿童血脂异常组：①血浆中TC浓度≥5.18 mmoL/L；②血浆中TG浓度≥1.70 mmoL/L；③血浆中HDL-C浓度≤1.04 mmoL/L。

1.3 血清重金属浓度的检测

1.3.1 仪器与试剂

主要仪器和试剂有：电感耦合等离子体质谱仪（Agilent 7900，美国安捷伦公司）；PFA溶样罐（6 mL，南京优素仪器有限公司）；聚丙烯管（品号190049700，美国安捷伦公司）；PMP容量瓶（10 mL，德国Vitlab，A级）；ppt级别浓硝酸（德国Merck，浓度65%）；内标混合液（货号5188-6525，美国安捷伦公司）。

1.3.2 实验步骤

将血脂异常的儿童按照年龄和性别进行1∶1匹配，随机抽取相应数量的健康儿童（血糖、血脂4项指标完全正常且无高血压、超重和肥胖以及其他疾病史）作为对照组。采用ICP-MS法测定Pb、Cd的浓度。取出冰冻血清样品于室温下解冻，取100μL到PFA溶样罐中，加入适量浓硝酸和过氧化氢，再加入3%（

V

/

V

）硝酸稀释血清样品至5 mL，加入内标混合液以校正基体干扰，置于聚丙烯管中上机。ICP-MS仪器参数按照说明书设置。

1.4 统计学方法

问卷采用EpiData 3.0进行双录入，采用SPSS 24.0对数据进行统计分析。重金属浓度用中位数（median，M）及四分位间距数（interquartile range，IQR）描述。人口学信息及生活方式变量及重金属浓度在不同特征人群的组间差别采用

χ

检验或Mann-Whitney

U

检验。将所有研究对象按血清中重金属的浓度进行四分位数分组后，运用条件logistic回归，采用2个模型分析各重金属元素对血脂异常患病情况的影响。模型1调整了家庭经济情况、父母文化水平、血脂异常家族史、二手烟暴露情况，模型2在模型1的基础上再调整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品的频次和体育锻炼时长。以＜P组为参照，计算血脂异常患病风险（odds ratio，OR）和95%置信区间（confidence interval，CI），评估血清重金属浓度与血脂异常之间的关系。本研究采用双侧检验，

P

＜0.05为差异具有统计学意义。

2 结果

2.1 人口学基本信息及生活方式

经血脂四项生化检查后筛出血脂异常的儿童共663例作为实验组，与之匹配的健康儿童共663例作为对照组。研究对象的平均年龄为（7.09±0.35）岁，其人口学特征及生活方式情况见表1。结果显示，血脂异常组与健康对照组在血脂异常家族史上和体育锻炼时长上，差异具有统计学意义（

P

≤0.05）。其他特征在两组间差异无统计学意义（

P

＞0.05）。

表1 两组儿童的人口学基本信息及生活方式情况比较[人数（百分率/%）]

2.2 血脂异常组与健康对照组儿童血清中的重金属浓度及差异

本研究对象血清中Pb、Cd浓度的中位数分别为104.30和0.35μg/L。其中健康对照组Pb、Cd浓度的中位数分别为84.19和0.29μg/L，血脂异常组中Pb、Cd浓度的中位数分别为133.08和0.45μg/L。血脂异常组儿童血清中Pb、Cd浓度明显高于健康对照组中的浓度（

P

＜0.01），见表2。

表2 血脂异常组与健康对照组血清中的重金属浓度及差异[M（P25，P75）]

2.3 儿童血脂异常与重金属关系的多因素分析

分析儿童血清Pb和Cd浓度与血脂异常患病风险的关系，将重金属浓度按四分位数进行分组后，以＜P组为参照，其他3个组分别与其相比较，条件logistic回归结果见表3。在调整了家庭经济情况、父母文化水平、血脂异常家族史、二手烟暴露后，血清中Pb、Cd的浓度与血脂异常的患病风险之间具有剂量-反应关系（

P

＜0.01），在调整吃蔬菜、水果、宵夜、油炸食品频次和体育锻炼时长等生活方式后，结果保持一致。血清Pb浓度位于P（含）～P组、P（含）～P组和≥P组的儿童患血脂异常的风险分别是＜P组的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浓度位于P（含）～P组、P（含）～P组和≥P组的儿童患血脂异常的风险是＜P组的2.24倍[95%CI（1.38，3.62）]、2.97倍

表3 儿童血脂异常与重金属关系的多因素分析（OR，95%CI）

[95%CI（1.85，4.75）]和4.31倍[95%CI（2.73，6.82）]。

3 讨论

近年来，我国儿童血脂异常的患病率呈上升趋势。关注其患病的危险因素有着重要的意义。有研究认为环境因素尤其是重金属暴露与血脂异常风险有关。到目前为止，很少有流行病学研究重金属暴露与儿童血脂异常之间的关系。本研究发现儿童血清重金属Pb、Cd含量与其血脂异常的风险增加存在关联，其结果经校正协变量后仍然显示出较强的关联。该研究采用了大样本儿童人群筛选出血脂异常的儿童及对照组，样本具有较好的代表性，为研究儿童血脂代谢的影响因素提供了重要的证据，有助于深入了解重金属暴露在心血管疾病的发生和进展中的潜在作用。

铅是环境中最常见的有毒元素之一，是一种持久性重金属，环境中的铅可通过空气、土壤和饮用水进入人体，环境铅暴露会造成儿童体内铅含量升高。自2000年禁用含铅汽油之后，儿童血铅年平均值总体呈下降趋势，如2001—2007年我国城市儿童血铅平均含量仍然高达80.7μg/L，同时有23.9%的儿童血铅含量超过100μg/L，然而到2015年，我国18个城市0～6岁儿童血铅总体均值已经降为35.35μg/L。本次研究结果显示，儿童血清中Pb浓度的中位数为104.30μg/L，表明深圳地区儿童血铅暴露状况依然很严峻。除了来自汽车尾气的铅排放，日常所用的电池、玩具和电子产品等也会使用铅。这可能也是深圳地区儿童血铅含量高的原因之一。本研究显示血清铅与儿童血脂异常的风险增加有关。目前关于铅与人体血脂异常的关系仅在成人或青少年上有报道，且与我们研究的结果相一致。一项对7 457名20～79岁成年人的回顾性横断面研究显示，低浓度的血铅暴露与TC、LDL-C水平升高有关。另一项研究显示，美国青少年（12～19岁）的血铅与血清LDL-C水平呈正相关，在校正了协变量后，这种相关性依然存在。铅对血脂异常影响的可能机制包括对肝脏的毒性和细胞膜的过氧化。如铅暴露可以通过激活胆固醇合成酶以及直接抑制胆固醇分解酶来调控脂质的水平，最终导致大鼠肝毒性，这提示铅可能直接干扰以脂质合成为主的肝脏功能。此外，有研究证明铅可还以通过消耗谷胱甘肽和蛋白结合的巯基来产生活性氧，导致氧化应激，从而导致体内脂质过氧化加重，最终导致体内脂质增加。

本研究显示儿童血清中Cd浓度的含量为0.35μg/L，比发达国家的水平略高，日本的一项调查显示9～10岁儿童血Cd含量为0.34μg/L。德国3～14岁儿童血Cd为＜0.3μg/L。儿童镉暴露主要来自成人的香烟烟雾，深圳地区儿童血镉含量高可能与儿童二手烟的高暴露率有关。本研究发现Cd与儿童血脂异常风险增加有关，本结果与既往研究结论相符。动物实验研究显示，高水平的Cd暴露与血浆LDL、TG、TC水平升高和HDL水平的降低有关。另有人群研究显示，成人高TC、高TG、低HDL-C和高LDL-C的患病率随血镉浓度的增加呈剂量依赖性加强。镉可能通过抑制生物胺的摄取、Na,K-ATP酶活性和电压依赖性Ca通道等方式损害心血管系统。此外，镉可使血管弹性因子一氧化氮失活，破坏内皮稳态，进而引起胆固醇积累。然而Akhtar等的研究表明，孟加拉国9岁儿童尿Cd暴露与血浆TC和LDL水平降低有关。导致结果不一致的原因可能与不同地区、年龄段及样本量等有关。Cd与儿童血脂异常的关系，仍需进一步的研究。

通过本次研究，发现深圳市某区低学龄儿童重金属Pb和Cd的暴露浓度较高，进一步分析表明Pb和Cd的暴露可能与儿童血脂异常风险增加有关，提示家长应做好儿童日常生活行为的指导，相关部门应重视环境保护，重视儿童的重金属暴露问题，促进儿童身体健康。