大气污染长期暴露对石家庄市体检人群肾功能的影响

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目的:探讨6种大气污染物(PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3)长期暴露(1年)对石家庄市体检人群肾功能的影响。方法:采用横断面研究方式,对石家庄市三家体检中心2018年4月1日至2018年12月31日之间的体检人群进行问卷调查并获取体检资料。收集2017年4月至2018年12月间河北省生态环境厅发布的大气污染物数据以及监测站点经纬度坐标,采用经验贝叶斯克里金(Empirical Bayesian Kriging,EBK)地统计模型,估算研究对象的大气污染物日均暴露浓度,计算个体年均暴露量;收集中国气象局发布的同期每日平均气温、相对湿度数据。采用广义相加模型(Generalized Additive Models,GAM)、主成分回归分析(Principle component regression,PCR)及分层分析法(Stratified analysis),分析6种大气污染物对肾功能的影响。所有资料采用SPSS 23.0软件进行描述,采用R 3.6.1软件mgcv包进行分析,检验水准为0.05(双侧)。结果:1.研究对象的基本特征:共纳入6048例研究对象,其中男性3380名(55.89%),女性2668名(44.11%)。平均年龄45.47±13.14岁,平均身体质量指数(Body Mass Index,BMI)24.25±3.37kg/m~2。2.研究对象肾功能情况:研究对象中有2689人肾功能异常,占比为44.46%。肾小球滤过率(Estimated glomerular filtration rate,e GFR)、血肌酐(Serum creatinine,SCR)、血尿素氮(Blood urea nitrogen,BUN)、尿酸(Uric acid,UA)均值分别为101.64±21.03m L/min/1.73m~2、72.74±14.64umol/L、4.85±1.23mmol/L、331.51±88.52umol/L,有1146人(18.95%)尿潜血阳性。3.空气污染状况:研究期间,石家庄市空气污染物PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3暴露的实测年平均浓度分别为71.23μg/m~3、133.66μg/m~3、25.82μg/m~3、41.42μg/m~3、1.16mg/m3、111.23μg/m~3。4.大气污染物长期暴露对肾功能的影响单污染物暴露与肾功能的相关性:PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3与e GFR均呈负相关,与SCR均呈正相关;PM2.5暴露与UA呈正相关,SO2、CO与BUN呈正相关;PM2.5、PM10、SO2、NO2长期暴露可增加尿潜血(Urine latent blood,BLD)风险;结果均具有统计学意义(P<0.05)。多污染物暴露与肾功能的相关性:第一主成分(PM2.5、PM10、SO2、NO2)长期暴露与e GFR降低相关(β:-1.22,95%CI:1.76,-0.68),与SCR升高相关(β:0.62,95%CI:0.29,0.96),使BLD危险度增高14%(OR:1.14,95%CI:1.06,1.23);第二主成分(CO与O3)长期暴露与e GFR降低相关(β:-1.96,95%CI:-2.47,-1.45),与SCR升高相关(β:1.56,95%CI:1.25,1.87)。高血压患病及服药情况的分层分析:PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3浓度每升高10μg/m~3,CO浓度每升高100μg/m~3,非高血压组,6种污染物长期暴露与e GFR降低和SCR升高相关,e GFR分别降低12.85、6.41、25.57、25.10、4.00、11.35m L/min/1.73m~2,SCR分别升高8.60、4.32、16.99、17.28、4.11、7.93umol/L;与BUN及UA间关联无统计学意义;PM2.5、PM10、SO2、NO2可使BLD危险度分别增高42%、17%、100%、87%。高血压未服药组,6种污染物长期暴露与SCR升高相关,SCR分别升高7.63、4.38、23.58、20.50、2.32、10.83umol/L;PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO长期暴露与e GFR降低相关,e GFR分别降低7.24、4.29、27.55、20.11、10.23m L/min/1.73m~2;与BUN、UA及BLD间关联无统计学意义。高血压服药组,6种污染物长期暴露与肾功能各指标间关联均无统计学意义。PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3浓度每升高10μg/m~3,CO浓度每升高100μg/m~3,理想血压组,6种污染物长期暴露与e GFR降低及SCR升高相关,e GFR分别降低16.99、7.84、25.80、29.95、5.13、11.77m L/min/1.73m~2,SCR分别升高8.89、4.45、16.69、16.68、4.31、9.47umol/L;与BUN、UA及BLD间关联无统计学意义。正常高值血压组,6种污染物长期暴露与SCR升高相关,SCR分别升高8.74、4.29、24.32、19.03、4.01、13.00umol/L;PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO长期暴露与e GFR降低相关,e GFR分别降低9.10、4.88、28.89、21.08、12.17m L/min/1.73m~2;与UA间关联无统计学意义;PM2.5、PM10长期暴露与BUN升高相关,BUN分别升高0.24、0.10mmol/L;PM2.5、PM10、SO2、NO2长期暴露可使BLD危险度分别增高63%、24%、2.0倍、1.5倍。高血压组,PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO长期暴露与e GFR降低及SCR升高相关,e GFR分别降低7.12、4.50、24.71、19.70、9.19m L/min/1.73m~2,SCR分别升高7.11、4.31、18.00、18.99、1.83、5.51umol/L;与BUN、UA及BLD间关联无统计学意义。结论:1.单污染模型中,PM2.5、PM10、SO2、NO2、CO、O3长期暴露与体检人群肾功能降低有关。2.主成分回归多污染模型中,PM2.5、PM10、SO2、NO2以及CO、O3长期共同暴露与人群肾功能水平降低有关。3.高血压患病及服药情况影响大气污染物对肾功能的作用。大气污染物长期暴露对非高血压组肾功能的影响较高血压未服药组显著,对正常高值血压组的影响较理想血压组及高血压组更为显著。
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