对羟基苯甲酸酯与肥胖和代谢综合征的相关性实验研究

丁 洁，江舒琪，赵彤彤，陶小超

(1.南京大学医学院附属鼓楼医院健康管理中心，江苏 南京210008；2.南京市职业病防治院健康管理中心，江苏 南京210004)

对羟基苯甲酸酯是对羟基苯甲酸的脂肪酸酯，常见的包括对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯，在化妆品、医药和食品工业中广泛用作防腐剂[1]。动物研究证据表明[2-3]，对羟基苯甲酸酯可与雌激素受体结合，具有抗雄激素作用，减少睾酮分泌，是一种内分泌干扰物(Endocrine Disrupting Chemicals，EDCs)。人类健康依赖于体内平衡，激素作为化学信使在分子和生化水平上调节多种生理功能，多项研究表明[4-5]，暴露于EDCs可能干扰激素介导的代谢过程(脂质代谢和/或脂肪生成)和改变肠道微生物群，从而增加肥胖和代谢综合征发生的风险。肥胖可能发展为代谢综合征(包括腹型肥胖、血脂异常、高血糖和高血压)，进一步增加患心血管疾病、2型糖尿病和某些癌症的风险[6-7]。对羟基苯甲酸酯主要通过局部接触或摄入进入人体，在肝脏中代谢，并在24至48小时内从尿液中排出[8-9]，其体外检测率高达90%以上，具有高暴露性[10]。最新数据显示，我国居民肥胖和代谢综合征发生率逐年上升[11]，因此，亟需对其相关潜在影响因素进行深入探索。目前，国外对此进行了相关研究[12-13]，但我国尚处于初步探索阶段。本研究拟评估人体尿液对羟基苯甲酸酯浓度与肥胖、代谢综合征及其组成部分(腰围、高密度脂蛋白胆固醇、甘油三酯、空腹血糖和血压)之间的相关性，以期为管理我国肥胖和代谢综合征的发生提供参考。

1 研究对象与方法

1.1 对象采用便利抽样法，于2019年8月-2020年10月选取在南京市某健康管理中心进行健康体检的人员为研究对象。纳入标准：(1)年龄≥3岁；(2)体检项目包含尿液(晨尿)、血液(空腹血)检查；(3)自愿参与本研究并签署知情同意书(14周岁以下儿童及青少年征得父母或监护人同意并由其代为签署)。排除标准：(1)怀孕者(怀孕期激素水平变化，影响本研究结果)；(2)严重精神疾病、器质性疾病等不能配合本调查者。本研究共纳入861例研究对象，一般资料情况见表1。本研究已通过我院伦理审核。

1.2 方法

1.2.1调查工具及方法：ⓐ一般资料调查表:采用课题组自行编制的调查表，包括性别、年龄、 身高、体重、吸烟情况、活动情况等，由研究对象自行填写，若儿童等因识字等原因不能自主填写者可由父母或监护人代为填写。ⓑ尿液对羟基苯甲酸酯评估:通过体检人员尿液评估对羟基苯甲酸酯浓度，包括对羟基苯甲酸甲酯、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯和对羟基苯甲酸丁酯。采集体检人员晨尿20 ml，现场尿样被收集、处理、平衡，储存在30℃下。采用超高效液相色谱-高分辨质谱联用法测定尿中4种对羟基苯甲酸酯的浓度，检出限分别为1.3、0.3、0.9和0.3 μg/L。使用便携式折射仪测量尿液比重。ⓒ肥胖和代谢综合征评估:肥胖通过身体质量指数(Body Mass Index，BMI)进行界定，BMI的计算方法为体重(千克)除以身高(米)的平方，本研究成人(18岁及以上)以我国通用的BMI≥28.0 kg/m2[14]作为肥胖界定点，儿童肥胖的定义为BMI大于该年龄层的第95个百分位数[12]。代谢综合征根据国际统一共识定义，该定义为至少满足以下五项标准中的3项：腹型肥胖(男性腰围>90 cm，女性腰围>85 cm)、高血清甘油三酯(TG)(≥1.70 mmol/L )、低血清高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)(<1.04 mmol/L)、高空腹血糖(≥6.1 mmol/L或糖负荷后2 h血糖≥7.8 mmol/L或已确诊为糖尿病病史)和高血压(≥130/85 mmHg)[7]。由于对儿童及青少年代谢综合征定义或标准目前尚未达成共识，因此本研究未对儿童代谢综合征进行评估，但将其组成部分作为连续指标进行了评估。

2 结果

2.1 一般资料本研究共纳入研究对象861例，其中成人(≥18岁)652例，儿童及青少年(3-18岁)209例，两组一般资料具体见表1。

表1 一般资料调查表情况

2.2 尿液对羟基苯甲酸酯情况本研究中对羟基苯甲酸甲酯、乙酯、丙酯和丁酯检测率分别为93%、43%、86%、17%；成人对羟基苯甲酸酯GM为19.8 μg/L，四分位数间距(IQR)为107.3 μg/L，其中成年女性GM为29.8 μg/L，IQR为195.6 μg/L，成年男性GM为9.5 μg/L，IQR为54.8 μg/L；儿童对羟基苯甲酸酯GM为7.2 μg/L，IQR为18.4 μg/L。

2.3 成人对羟基苯甲酸酯与肥胖和代谢综合征的相关性分析将测得的对羟基苯甲酸酯浓度(Cmeas)通过比重(SG)进行尿液稀释校正(Ccorr)[Ccorr=Cmeas(SGmean-1)/(SG-1)]，其中SGmean为群体平均比重。在多变量线性回归模型中，BMI和代谢综合征组成部分作为连续结果，使用有向无环图确定潜在混杂因素，将其作为协变量纳入模型中，并根据分析结果效应量、95%可信区间制作森林图，具体见图1、表2。

图1 成年人尿中对羟基苯甲酸酯浓度与肥胖、代谢综合征和低高密度脂蛋白胆固醇患病率关系的森林图

表2 成年人尿中对羟基苯甲酸酯浓度与BMI和代谢综合征成分的相关性

2.4 儿童及青少年尿对羟基苯甲酸酯浓度与肥胖患病率相关性结果见表3。

表3 儿童及青少年尿中对羟基苯甲酸酯浓度与肥胖患病率的相关性

3 讨论

3.1 人体对羟基苯甲酸酯暴露水平较高本研究结果显示，人体尿液对羟基苯甲酸甲酯(93%)、丙酯(86%)检测率较高，成人(GM：19.8 μg/L)尿液对羟基苯甲酸酯水平高于儿童及青少年(GM：7.2 μg/L)，成人女性(GM：29.8 μg/L)尿液对羟基苯甲酸酯水平高于成人男性(GM：9.5 μg/L)。究其原因：(1)对羟基苯甲酸酯在广泛的pH范围内具有化学稳定性和有效性，具有广谱抗菌性(特别对革兰氏阳性细菌和真菌)，且无臭无味，在日常生活中应用范围广(如化妆品、个人护理产品、药物和食品)，通过密切接触而进入人体，而超过90%的对羟基苯甲酸酯从尿液中排出，故人体尿液中对羟基苯甲酸酯检测率高[1]；(2)成人尿液对羟基苯甲酸甲酯水平高于儿童可能与暴露接触持续时间、接触频率、接触类型有关，而成人女性高于男性，可能与女性化妆品、个人护理产品的使用率高于男性有关[15]。本研究结果略高于林忠洋[16]研究，可能原因为职业病防治院健康管理中心，体检人群暴露于对羟基苯甲酸酯环境风险更高，故尿液排泄对羟基苯甲酸酯水平更高。对羟基苯甲酸酯在生产生活中应用广泛，因其具有抗雄激素和雌激素性，使得疾病危险因素变得更加复杂化、综合化，提示应积极探索对羟基苯甲酸酯与疾病的潜在联系。

3.2 人体对羟基苯甲酸酯对肥胖、代谢综合征发病率影响具有性别差异本研究结果显示，对羟基苯甲酸丙酯浓度与男性代谢综合征患病率呈正相关(P<0.05)，与女性肥胖、代谢综合征、腰围、HDL-C普遍负相关(P<0.05)，与国外类似研究结果一致[12]。究其原因：(1)在成年人中，雌激素对维持体重和代谢健康至关重要，包括抑制食欲，增加基础能量消耗，将白色脂肪转化为更健康的棕色脂肪，更利于皮下脂肪沉积(相对于内脏脂肪)，而白色脂肪和内脏脂肪都与胰岛素抵抗和血脂紊乱(高甘油三酯、高低密度脂蛋白胆固醇和低高密度脂蛋白胆固醇)有关[6]，而对羟基苯甲酸酯具有雌激素性，因此，在女性中观察到对羟基苯甲酸酯与肥胖、代谢综合征、腰围、HDL-C呈负相关；(2)男性体内睾酮转化为雌激素可预防其肥胖和代谢性疾病的发生，其循环中雌激素约85%来自睾酮的转换，而对羟基苯甲酸酯具有抗雄激素性，睾酮水平降低影响其雌激素水平，从而增加代谢综合征的发生。另在本研究中,儿童及青少年对羟基苯甲酸酯与肥胖尚未发现关联，可能与在该群体中，生长激素与性激素综合作用，对羟基苯甲酸酯的激素性进行了相互作用有关[17]。