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精彩导读:空气污染是世界上最大的单一环境致病因素,近年来,空气污染被认为是心血管疾病的一个新的危险因素。美国心脏协会指出,暴露在PM2.5环境中有增加心血管疾病发病率和死亡率的风险。由于2型糖尿病与心血管疾病密切相关,所以研究人员推测PM2.5也可能是2型糖尿病的发病危险因素之一,虽然之前有少数研究调查了PM2.5和糖尿病的患病、发展和死亡率的关系,但研究结果并不一致。
之前关于空气污染和糖尿病相关性研究大多数是在北美洲和欧洲进行的,而在空气环境污染严重的西太平洋和东南亚地区的研究数量有限,而后者刚好是2型糖尿病大流行的地区,因此我们更需要了解在这些地区的空气污染是否导致2型糖尿病发病风险增加。最近发表的一项大型纵向队列研究向我们揭露了空气污染物PM2.5与亚洲人群2型糖尿病风险的关系,我们一起来看一下。
研究介绍
本项研究共计入组名来自中国台湾地区并且年龄大于18岁的非糖尿病参与者(平均年龄为38.3岁,SD为11.5岁),研究时间为-年。研究排除了信息不完整、第1次随访时即已诊断肺癌或心血管疾病者,第1次随访时患有糖尿病(FPG≥7mmol/L或自我报告确诊糖尿病)以及随访时间少于2年的参与者。整个研究随访时间平均为6.7年(2-13.9年不等),随访次数2-23次,平均随访间隔为1.2年(SD为4.1)。
参与者按要求坚持定期体检(检查项目包括人体测量指标、肺活量测定、血液和尿液检测及影像学检查,并进行一项标准自我管理问卷调查),接受至少2次空腹血糖(FPG)的测量。
本次研究终点事件为发生2型糖尿病,当FPG≥7mmol/L时即被纳入终点事件或自我报告确诊糖尿病。
研究人员采用分辨率为1×1km^2的基于卫星的时空模型来估算每个参与者居住环境空气中的PM2.5浓度。将2年来(即体检当年和体检前1年)PM2.5的平均浓度值作为长期环境PM2.5暴露的空气污染指标。采用Cox回归模型将时间作为协变量来评估长期暴露于PM2.5环境中与2型糖尿病发病风险的关系。与此同时,引入了其他协变量来控制潜在影响,包括年龄、性别、受教育程度、季节、年份、吸烟状况、饮酒、体育活动、蔬菜摄入量、水果摄入量、职业暴露、体质指数(BMI)、高血压和血脂异常(除性别外,均按时间相关协变量处理)。
研究结果
在研究过程中,共计新发生例糖尿病,累计发病率为3.2%,其中患病人群普遍年龄较大、受教育程度较低,有可能吸烟和饮酒,同时这部分人群患心血管疾病的风险较高。
参与者主要居住在台湾西部(位置如图1所示)。一般来说,台湾西南地区空气污染最严重,中东部地区受污染最轻。从年到年PM2.5浓度略有增加(平均2年PM2.5分别为24.8、26.2、28.7和29.6μg/m^3),从年到年逐渐下降(平均2年PM2.5分别为27.4、26.9、26.9、26.7、26.8、25.8、25.6、25.0、23.7和24.4μg/m^3)。总平均值为26.5ug/m^3(SD为7.4μg/m^3),四分位数范围为21.7-28.0μg/m^3。
图1名参与者的基线年空间分布及当年各地点PM2.5平均浓度(圆圈表示参与者位置)
研究结果显示,长期暴露在PM2.5环境中与2型糖尿病患病的高风险显著相关,PM2.5与2型糖尿病风险的关系见表1。与暴露于PM2.5的第一分位数的参与者相比,暴露于第二、第三和第四分位数的参与者的糖尿病患病相关性HR(95%CI)分别为1.28(1.18-1.39),1.27(1.17-1.38)和1.16(1.07-1.26),均为调整协变量之后得到的数据。浓度-效应关系如图2所示,没有观察到明显的效应阈值,分层分析的结果见表2。
研究同时发现,BMI<23kg/m^2或偶尔/不规律饮酒习惯(每周超过1次)的参与者暴露于PM2.5环境中更易发生糖尿病,而其他因素相关性没有统计学意义。
表1长期PM2.5暴露与2型糖尿病风险的关系(中国台湾地区成年人)
注:第一分位到第十分位数PM2.5范围(μg/m^3)分别是:5.7–<19.8、19.8–<21.2、21.2–<22.2、22.2–<23.2、23.2–<24.1、24.1–<25.2、25.2–<26.5、26.5–<32.7、32.7–<39.9和39.9–50.3
图2PM2.5与2型糖尿病风险的浓度-反应关系
表2长期PM2.5暴露与2型糖尿病患病风险的分层分析
本项研究主要针对亚洲人群且样本量大,具有重要的参考意义。研究表明,在空气污染严重的亚洲地区中,长期暴露在PM2.5环境中似乎会增加罹患2型糖尿病的风险,在分层分析和敏感性分析中这个结论仍然有统计学意义。PM2.5与2型糖尿病发病之间的生物学机制尚不完全清楚,但有动物实验表明PM2.5可引起下丘脑炎症并诱发代谢紊乱(包括自主神经功能失调、内脏脂肪炎症反应、内皮功能障碍、胰岛素抵抗和明显的糖尿病),另外一项体内研究指出,长期暴露于PM2.5环境中可能诱发全身性炎症。因此研究人员推断,可能是由于PM2.5引起的系统炎症和氧化应激干扰了胰岛素信号通路,进而增加了糖尿病的发病风险。
医脉通编译整理自:XiangQianLao,CuiGuo,etal.Long-termexposuretoambientfineparticulatematter(PM2.5)andincidenttype2diabetes:alongitudinalcohortstudy[J].Diabetologia..62:-.
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