
分析我国成年人镉内暴露水平与慢性肾脏病的关联关系。
纳入来自2017—2018年国家人体生物监测项目的9 821名18~79岁成年人为研究对象。采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)测定人体血、尿镉暴露水平,使用尿肌酐校正尿镉水平;采用2009年慢性肾脏病流行病学合作研究公式(CKD-EPI)估算的肾小球滤过率定义慢性肾脏病。统计学分析考虑研究设计过程中的复杂抽样进行加权,采用多因素logistic回归模型分析血镉、尿镉、肌酐校正的尿镉暴露水平与慢性肾脏病的关系,采用限制性立方样本函数(RCS)拟合分析血镉、尿镉、肌酐校正的尿镉与慢性肾脏病的暴露-反应关系曲线。
研究对象加权后的年龄为44.75岁,男性占61.1%;慢性肾脏病患病率为12.7%,血镉、尿镉、肌酐调整的尿镉几何均值(标准误)分别为0.96(0.03) μg/L、0.61(0.03) μg/L、0.58(0.03) μg/g。在校正混杂因素后,加权后的logistic回归模型分析显示,与最低五分位数(Q1)相比,血镉、尿镉、肌酐调整的尿镉Q5的OR值(95%CI)分别为1.80 (1.02~3.20)、1.77(0.94~3.31)和1.94(1.11~3.37)。在限制性立方样条回归模型中,调整了相关混杂因素后血镉、尿镉和肌酐校正的尿镉水平和慢性肾脏病均呈非线性关联(均P<0.05)。随着暴露水平的增加,慢性肾脏病的患病风险上升,暴露-反应曲线在低浓度时更为陡峭,并不存在风险阈值。
在我国成年人中镉暴露与慢性肾脏病患病风险呈正向关联。
慢性肾脏疾病(CKD)是临床常见病之一,我国成年人慢性肾脏疾病患病率为10.8%,人数超过1.19亿[1, 2]。镉是广泛存在的环境毒物,在人体内的半衰期可长达10~30年;慢性暴露于镉后大约50%储存在肾脏中,肾脏一直被认为是镉的重要靶器官[3, 4]。镉诱导的肾毒性以肾小管性蛋白尿为特征,肾小管损伤导致低分子量蛋白排泄升高,如β2微球蛋白和视黄醇结合蛋白;同时也可发生肾小球损害,表现为蛋白尿和肾小球滤过率(GFR)降低[5, 6]。镉诱导的肾小球损伤在体内(大鼠)实验、体外(培养的啮齿动物和人肾小球细胞)实验[7, 8]、职业人群[9, 10]和严重污染地区[11, 12]中得到证实。然而,在一般人群镉长期低浓度暴露与肾功能受损之间关系的流行病学调查得出了不一致的结果[13, 14, 15, 16, 17, 18, 19],在以往的研究中镉对肾脏的损伤是否存在阈值具有争议[20, 21]。为此,本研究基于2017—2018年国家人体生物监测项目(China National Human Biomonitoring,CNHBM)在我国成年人中分析镉内暴露水平与慢性肾脏病的关联关系和剂量-反应关系,并探讨镉对肾脏的损伤是否存在阈值。
本研究采用横断面研究设计,资料来自CNHBM,通过多阶段抽样方法在我国31个省份的2 869个区县中抽取152个区县作为监测点,采用按规模大小成比例的概率抽样法,在每个监测点抽取3个社区(村)作为调查单元,按照性别和年龄分组后,在各组中采用完全随机抽样的方法选择4名研究对象,具体抽样过程详见文献[22],选择其中年龄≥18岁(18~39、40~59和60~79岁3个年龄组)、有血肌酐、血镉和尿镉数据的人群作为研究对象,共计9 821名。本研究获得中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所伦理审查委员会批准(批号:201701),所有研究对象和(或)其监护人均签署书面知情同意书。
采血医生在研究对象空腹状态下早晨收集乙二胺四乙酸(EDTA)抗凝血4 ml和随机尿80 ml,取0.5 ml血液用0.1%硝酸和0.01%Triton X-100溶液稀释,取1 ml尿液用1%硝酸稀释,将血液和尿液离心后采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析上清液血镉和尿镉浓度。血液中镉的检出限(LOD)为0.025 μg/L,尿液中镉的LOD为0.020 μg/L,若检测浓度低于检测限值,按照检测限值的50%用于分析[22, 23]。尿肌酐使用苦味酸分光光度法现场快速测定。尿中镉暴露水平用尿肌酐进行校正,单位为μg/g。
慢性肾脏病诊断标准:运用2009年慢性肾脏病流行病学合作研究公式CKD-EPI方程(Chronic Kidney Disease Epidemiology Collaboration) 基于血肌酐水平计算估算肾小球滤过率(eGFR),计算出eGFR<60 ml·min-1·(1.73 m²)-1则定义为慢性肾脏病[24, 25]。
纳入的混杂因素包括性别、年龄、地区、受教育程度、婚姻、收入、吸烟、饮酒、海鲜食用频次、肉类食用频次、总胆固醇水平、体质指数(BMI)和高血压等。受教育程度分为文盲、小学未毕业、小学毕业、初中毕业、高中/中专/技校、大专毕业、本科毕业、硕士毕业;婚姻状况分为已婚和未婚;家庭收入分为<3万、3~5万、6~9万和≥10万元;BMI分为低体重(BMI<18.5 kg/m2)、正常体重(18.5 kg/m2≤BMI<24.0 kg/m2)、超重(24.0 kg/m2≤BMI<28.0 kg/m2)和肥胖(BMI≥28.0 kg/m2);高血压的判定标准为收缩压≥140 mmHg(1 mmHg=0.133 kPa)和(或)舒张压≥90 mmHg,或自我报告已被医生诊断为高血压,或过去24 h服用降压药。
采用SAS 9.4软件进行数据整理和统计分析。本研究统计分析考虑研究设计过程中的复杂抽样进行加权,加权后的研究对象将代表全国样本量,将研究对象根据血镉浓度五分位数分为5组(Q1、Q2、Q3、Q4和Q5),连续变量以加权几何平均值(标准误)表示,分类变量以百分比(标准误)表示。采用多因素logistic回归模型分析血镉、尿镉、肌酐校正的尿镉暴露水平与慢性肾脏病的关系。采用限制性立方样本函数(RCS)拟合分析血镉、尿镉、肌酐校正尿镉与慢性肾脏病的剂量-反应关系曲线,选取下P25、P50和P753个节点,将P50设置为参考值。镉和慢性肾脏病之间的关联关系可能会受到现病史的影响导致出现偏倚,敏感性分析中剔除了自报现患有慢性肾脏病的人群。双侧检验,检验水准α=0.05。
加权后研究对象的年龄为44.75(0.25)岁,男性占61.1(1.7)%。血镉、尿镉、肌酐调整的尿镉分别为0.96(0.03) μg/L、0.61(0.03) μg/L、0.58(0.03) μg/g。肾小球滤过率为86.39 ml·min-1·(1.73 m²)-1,尿镉处于Q1、Q2、Q3、Q4、Q5分位数的研究对象肾小球滤过率分别为91.52、88.52、85.42、85.47和80.90 ml·min-1·(1.73 m²)-1,差异有统计学意义(P<0.001)。慢性肾脏病患病率为12.7%,尿镉处于Q1、Q2、Q3、Q4和Q5分位数的研究对象慢性肾脏病的患病率分别为8.4%、11.8%、13.0%、12.9%和18.0%,差异有统计学意义(P<0.001)(表1)。

2017—2018年国家人体生物监测项目研究对象按尿镉五分位数分组的基本情况比较
2017—2018年国家人体生物监测项目研究对象按尿镉五分位数分组的基本情况比较
| 特征 | 总体 | Q1 | Q2 | Q3 | Q4 | Q5 | 统计值 | P值 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 年龄(岁)a | 44.75(0.25) | 40.14(0.69) | 43.14(0.46) | 45.13(0.41) | 46.90(0.42) | 49.62(0.42) | 10.80 | <0.001 |
| 总胆固醇(mmol/L)a | 5.10(0.03) | 5.01(0.05) | 5.09(0.06) | 5.12(0.05) | 5.14(0.04) | 5.13(0.04) | 2.13 | 0.035 |
| 血镉(μg/L)a | 0.96(0.03) | 0.41(0.02) | 0.65(0.04) | 0.92(0.04) | 1.49(0.07) | 2.45(0.08) | 19.30 | <0.001 |
| 尿镉(μg/L)a | 0.61(0.03) | 0.12(0.01) | 0.38(0.00) | 0.68(0.00) | 1.18(0.01) | 2.80(0.06) | 29.04 | <0.001 |
| 肌酐校正尿镉(μg/g)a | 0.58(0.03) | 0.15(0.01) | 0.40(0.01) | 0.62(0.02) | 0.99(0.02) | 1.98(0.09) | 22.67 | <0.001 |
| 肾小球滤过率[ml·min-1·(1.73 m2)-1]a | 86.39(1.21) | 91.52(1.99) | 88.52(1.55) | 85.42(1.39) | 85.47(1.24) | 80.90(1.48) | -5.12 | <0.001 |
| 男性b | 61.1(1.7) | 59.8(3.1) | 59.3(2.6) | 60.0(2.2) | 62.6(1.8) | 64.1(1.6) | 5.35 | 0.253 |
| 城市b | 62.8(2.7) | 66.0(3.5) | 62.5(3.1) | 63.5(2.9) | 62.9(3.3) | 58.8(4.1) | 4.98 | 0.289 |
| 已婚b | 85.5(0.6) | 80.7(1.5) | 83.7(1.2) | 84.9(1.2) | 89.6(0.8) | 89.1(0.9) | 48.06 | <0.001 |
| 现在饮酒b | 50.7(1.7) | 52.0(3.3) | 48.5(3.0) | 52.8(2.4) | 52.5(2.0) | 47.8(2.0) | 4.66 | 0.324 |
| 现在吸烟b | 33.6(1.2) | 22.3(2.4) | 26.8(1.8) | 31.7(1.9) | 42.0(2.2) | 46.8(1.6) | 112.61 | <0.001 |
| 高血压b | 34.1(1.4) | 31.9(2.6) | 34.3(2.1) | 33.1(1.9) | 34.9(1.8) | 36.7(2.0) | 4.12 | 0.390 |
| 慢性肾脏病b | 12.7(1.4) | 8.4(1.9) | 11.8(2.2) | 13.0(1.5) | 12.9(1.6) | 18.0(2.0) | 21.22 | <0.001 |
| 教育水平b | 160.60 | <0.001 | ||||||
| 文盲 | 8.0(0.7) | 6.9(0.8) | 7.6(1.0) | 8.0(0.8) | 7.8(0.9) | 9.8(1.1) | ||
小学未毕业 | 8.0(0.5) | 5.4(0.8) | 6.5(0.7) | 7.1(0.7) | 9.9(1.0) | 11.4(1.0) | ||
小学毕业 | 12.1(0.6) | 10.2(1.0) | 10.9(1.0) | 11.0(0.8) | 12.0(0.9) | 16.6(1.2) | ||
初中毕业 | 30.3(0.9) | 27.6(1.8) | 30.7(1.8) | 30.1(1.5) | 31.1(1.6) | 32.2(1.4) | ||
高中/中专/技校 | 22.1(0.8) | 24.1(1.5) | 22.4(1.3) | 22.5(1.6) | 22.9(1.7) | 18.4(1.3) | ||
大专毕业 | 11.8(0.8) | 14.0(1.3) | 13.0(1.4) | 14.2(1.5) | 9.3(1.0) | 8.1(1.2) | ||
本科毕业 | 7.4(0.6) | 10.9(1.4) | 8.6(1.1) | 6.7(0.9) | 6.9(0.9) | 3.6(0.6) | ||
研究生毕业 | 0.4(0.1) | 0.9(0.5) | 0.3(0.1) | 0.4(0.2) | 0.1(0.1) | 0.1(0.0) | ||
| 家庭收入(万元)b | 27.32 | 0.127 | ||||||
<3 | 32.4(1.7) | 31.9(2.4) | 32.4(2.0) | 30.4(2.0) | 31.8(2.1) | 35.6(2.6) | ||
3~5 | 24.7(0.9) | 21.6(2.0) | 26.9(1.5) | 25.8(1.4) | 25.2(1.4) | 24.0(1.4) | ||
6~9 | 17.0(0.9) | 20.9(1.4) | 16.2(1.6) | 15.8(1.4) | 15.1(1.2) | 16.9(1.5) | ||
≥10 | 14.0(0.9) | 13.6(1.9) | 13.1(1.4) | 15.1(1.6) | 16.1(1.6) | 12.2(1.3) | ||
拒绝回答 | 2.4(0.4) | 2.4(0.8) | 2.6(0.9) | 2.2(0.6) | 2.9(0.6) | 2.0(0.4) | ||
不知道 | 9.4(1.0) | 9.5(1.6) | 8.7(1.2) | 10.7(1.3) | 8.8(1.1) | 9.3(1.2) | ||
| 肉类食用频次b | 81.51 | <0.001 | ||||||
从不 | 5.5(0.5) | 6.2(0.9) | 6.7(0.8) | 6.1(0.9) | 5.0(0.8) | 3.4(0.6) | ||
<1次/月 | 6.9(0.4) | 7.4(0.8) | 9.3(1.2) | 6.6(0.8) | 5.5(0.7) | 5.3(0.7) | ||
1~2 次/周 | 10.9(0.6) | 11.8(1.1) | 11.1(1.3) | 9.7(0.8) | 11.3(1.1) | 10.9(1.0) | ||
3~6次/周 | 9.8(0.6) | 11.5(1.5) | 9.7(1.2) | 9.5(1.0) | 7.9(0.9) | 10.3(1.0) | ||
7~13次/周 | 6.7(0.4) | 6.8(1.0) | 6.1(1.1) | 7.2(1.2) | 6.1(0.8) | 7.3(0.8) | ||
14~20次/周 | 34.1(1.2) | 37.4(2.6) | 34.7(2.0) | 34.8(2.0) | 34.0(1.9) | 29.5(1.4) | ||
≥21次/周 | 26.1(1.1) | 18.9(1.3) | 22.5(1.5) | 26.1(1.7) | 30.2(2.0) | 33.3(2.2) | ||
| 海鱼食用频次b | 47.21 | <0.001 | ||||||
从不 | 69.3(2.7) | 71.2(4.3) | 70.3(4.2) | 69.2(3.1) | 68.5(2.5) | 67.5(3.7) | ||
<1次/月 | 15.2(1.8) | 15.7(2.6) | 18.3(3.8) | 14.3(1.7) | 16.0(2.2) | 11.7(1.4) | ||
1次/周 | 6.9(0.9) | 8.4(2.1) | 5.7(1.2) | 7.7(1.6) | 5.8(0.8) | 6.8(1.1) | ||
2~4次/周 | 4.1(0.5) | 2.3(0.6) | 3.0(0.6) | 4.7(1.1) | 5.3(0.9) | 5.3(1.0) | ||
≥5次/周 | 4.5(0.9) | 2.4(0.8) | 2.7(0.6) | 4.2(1.0) | 4.5(0.9) | 8.7(2.5) | ||
| BMIb | 83.36 | <0.001 | ||||||
低体重 | 4.1(0.3) | 4.2(0.6) | 3.3(0.4) | 3.2(0.4) | 4.2(0.4) | 5.4(0.7) | ||
正常体重 | 42.3(1.1) | 35.4(2.4) | 37.3(2.1) | 43.7(1.6) | 46.3(1.4) | 49.7(1.5) | ||
超重 | 37.1(0.9) | 38.0(2.5) | 42.2(2.5) | 35.3(1.4) | 35.8(1.4) | 33.5(1.3) | ||
肥胖 | 16.6(0.7) | 22.4(2.2) | 17.1(1.2) | 17.8(1.5) | 13.7(1.0) | 11.4(1.3) |
注:a为连续变量,用t检验进行统计分析,采用加权几何平均数(标准误)表示;b为分类变量,用χ²检验进行统计分析,采用%(标准误)表示;BMI为体质指数,分为低体重(BMI<18.5 kg/m2)、正常体重(18.5 kg/m2≤BMI<24.0 kg/m2)、超重(24.0 kg/m2≤BMI<28.0 kg/m2)和肥胖(BMI≥28.0 kg/m2)
在校正混杂因素后,与最低五分位数(Q1)相比,血镉的Q2、Q3、Q4和Q5的OR值(95%CI)分别为1.04(0.70~1.54)、1.49(0.92~2.41)、1.47(0.91~2.37)和1.80(1.02~3.20);尿镉的Q2、Q3、Q4和Q5的OR值(95%CI)分别为1.53(1.07~2.18)、1.52(0.85~2.71)、1.26(0.75~2.11)和1.77(0.94~3.31);肌酐校正的尿镉的Q2、Q3、Q4和Q5的OR值(95%CI)分别为1.33(1.00~1.76)、1.36(0.79~2.31)、1.38(0.86~2.22)和1.94(1.11~3.37)(表2)。

2017—2018年国家人体生物监测项目研究对象血镉、尿镉、肌酐校正尿镉水平与慢性肾脏病风险的多因素logistic回归模型分析结果[OR值(95%CI)]
2017—2018年国家人体生物监测项目研究对象血镉、尿镉、肌酐校正尿镉水平与慢性肾脏病风险的多因素logistic回归模型分析结果[OR值(95%CI)]
| 变量 | 未调整的模型 | 模型1 | 模型 2 | 模型3 |
|---|---|---|---|---|
| 血镉每升高1 μg/L | 1.25(1.15~1.36) | 1.11(1.01~1.21) | 1.15(1.01~1.32) | 1.16(1.02~1.33) |
| 血镉五分位数 | ||||
Q1 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
Q2 | 1.09(0.76~1.55) | 1.10(0.72~1.69) | 1.06(0.71~1.58) | 1.04(0.70~1.54) |
Q3 | 1.23(0.85~1.78) | 1.36(0.88~2.12) | 1.46(0.92~2.32) | 1.49(0.92~2.41) |
Q4 | 1.74(1.23~2.48) | 1.27(0.85~1.90) | 1.40(0.87~2.23) | 1.47(0.91~2.37) |
Q5 | 2.27(1.58~3.27) | 1.54(1.01~2.33) | 1.76(1.00~3.08) | 1.80(1.02~3.20) |
| 尿镉每升高1 μg/L | 1.20(1.06~1.36) | 1.09(0.95~1.25) | 1.09(0.94~1.26) | 1.09(0.94~1.27) |
| 尿镉五分位数 | ||||
Q1 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
Q2 | 1.46(1.06~2.03) | 1.42(0.99~2.02) | 1.43(1.01~2.03) | 1.53(1.07~2.18) |
Q3 | 1.63(1.02~2.62) | 1.50(0.88~2.56) | 1.52(0.88~2.62) | 1.52(0.85~2.71) |
Q4 | 1.63(1.06~2.50) | 1.24(0.77~2.02) | 1.21(0.73~2.02) | 1.26(0.75~2.11) |
Q5 | 2.41(1.45~4.02) | 1.70(0.95~3.02) | 1.69(0.91~3.13) | 1.77(0.94~3.31) |
| 肌酐校正尿镉每升高1 μg/g | 1.15(1.02~1.31) | 1.13(0.98~1.29) | 1.13(0.97~1.31) | 1.15(0.99~1.33) |
| 肌酐校正尿镉五分位数 | ||||
Q1 | 1.00 | 1.00 | 1.00 | 1.00 |
Q2 | 1.31(0.98~1.74) | 1.30(0.98~1.71) | 1.31(1.00~1.73) | 1.33(1.00~1.76) |
Q3 | 1.41(0.94~2.10) | 1.29(0.79~2.10) | 1.29(0.77~2.17) | 1.36(0.79~2.31) |
Q4 | 1.43(0.94~2.18) | 1.30(0.84~1.99) | 1.31(0.82~2.08) | 1.38(0.86~2.22) |
Q5 | 1.95(1.20~3.18) | 1.80(1.06~3.03) | 1.80(1.03~3.16) | 1.94(1.11~3.37) |
注:模型1调整了性别、年龄、地区、教育、婚姻状况和家庭收入;模型2在模型1基础上调整了吸烟、饮酒、海鲜食用频次和肉类食用频次;模型3在模型2基础上调整了总胆固醇、体质指数和高血压
在限制性立方样条回归模型中,调整了相关混杂因素后血镉、尿镉和肌酐校正的尿镉水平和慢性肾脏病为非线性剂量-反应关系(P值分别为<0.001、0.018、0.031),随着暴露水平的增加慢性肾脏病的患病风险上升,剂量-反应曲线在低浓度时更为陡峭,并不存在风险阈值。以血镉水平P50(0.82 μg/L)为参照,P75(2.25 μg/L)、P90(5.42 μg/L)、P95(7.73 μg/L)水平慢性肾脏病患病风险增加37%、46%和62%,OR值(95%CI)分别为1.35(1.21~1.48)、1.46(1.25~1.77)和1.62(1.35~1.95)。以尿镉水平P50(0.69 μg/L)为参照,P75(1.36 μg/L)、P90(2.51 μg/L)和P95(3.65 μg/L)水平慢性肾脏病患病风险增加12%、18%和20%,OR值(95%CI)分别为1.12(1.03~1.22)、1.18(1.02~1.28)和1.20(1.00~1.41)(图1)。


注:实线代表OR值;虚线代表OR值(95%CI)的上限和下限;虚线范围面积代表OR值(95%CI)
按年龄、性别组分层分析发现,肌酐校正镉与慢性肾脏病的关联在60~79岁组和男性中具有统计学意义;在校正混杂因素后,加权后的logistic回归模型显示与Q1相比,60~79岁组中和男性Q5肌酐校正的尿镉的OR值(95%CI)分别为2.07(1.17~3.65)和2.41(1.17~4.95)(表3)。在敏感性分析中,剔除了自报现患有慢性肾脏病的人群,在校正混杂因素后,加权后的logistic回归模型显示与Q1相比,血镉、尿镉、肌酐调整的尿镉Q5的OR值(95%CI)分别为1.87(1.05~3.35)、1.78(0.94~3.35)和1.92(1.11~3.35)。

2017—2018年国家人体生物监测项目不同年龄和性别研究对象镉暴露与慢性肾脏病的关联关系
2017—2018年国家人体生物监测项目不同年龄和性别研究对象镉暴露与慢性肾脏病的关联关系
| 镉暴露指标 | OR值(95%CI)a |
|---|---|
| 女 | |
血镉 | 1.11(0.24~5.10) |
尿镉 | 0.78(0.17~3.56) |
肌酐矫正后尿镉 | 0.66(0.24~1.80) |
| 男 | |
血镉 | 1.46(0.78~2.76) |
尿镉 | 1.32(0.67~2.61) |
肌酐矫正后尿镉 | 2.07(1.17~3.65) |
| 18~39岁 | |
血镉 | 2.53(0.94~6.82) |
尿镉 | 2.07 (0.43~9.86) |
肌酐矫正后尿镉 | 1.53(0.42~5.60) |
| 40~59岁 | |
血镉 | 0.88(0.37~2.08) |
尿镉 | 0.80(0.35~1.79) |
肌酐矫正后尿镉 | 1.06(0.48~2.30) |
| 60~79岁 | |
血镉 | 1.34(0.58~3.10) |
尿镉 | 1.66(0.75~3.66) |
肌酐矫正后尿镉 | 2.41(1.17~4.95) |
注:a镉暴露的Q5分位数与Q1分位数比较的OR值(95%CI)
基于具有全国代表性的国家人体生物监测项目,本研究在我国成年人中发现长期低浓度镉暴露与慢性肾脏病患病风险呈正向关联。美国1999—2006年国家健康和营养检查调查(NHANES)结果显示成年人群尿镉水平高于1 μg/L与低肾小球滤过率和蛋白尿风险增加存在关联[26],2011—2012年NHANES进一步证实了上述研究发现[17]。一项对14 778名美国20岁及以上成年人的流行病学研究显示低浓度镉、铅联合暴露与蛋白尿和eGFR降低存在关联[27]。我国湖北省的一项样本量为313名的研究发现环境镉低浓度暴露引起血镉和尿镉水平升高,且与肾小管和肾小球损伤存在关联[28]。我国一项针对镉暴露的职业人群跟踪调查3~5年发现,镉对β2-微球蛋白、尿视黄醇结合蛋白的损害持续存在[29]。在一项针对非吸烟者的研究发现,尿镉与肾功能生物标志物之间呈正向关联,但关联经肌酐校正后显著减弱,提示这种关联可能并不仅仅是由于镉的肾毒性,也与肾脏功能正常变化有关,导致镉暴露的肾毒性被高估[30]。瑞典一项前瞻性队列研究中发现饮食中的镉摄入量与慢性肾脏病的发生风险不存在统计学关联[31]。研究结果的不一致性可能与研究设计、其他有毒金属及污染物的联合暴露、采用不同的镉暴露生物标志物以及肾脏损伤指标等有关。值得注意是,镉与慢性肾脏病之间的关联关系与镉的暴露水平有关,特别是长期低浓度暴露时尿镉易受肾功能和与其他因素的影响[32, 33]。
肾是镉的主要蓄积部位和靶器官,镉通过氧化应激、细胞凋亡、钙平衡失调、自噬及影响DNA甲基化等作用机制导致肾损伤[34]。镉可以诱导肾细胞产生大量自由基,同时降低清除自由基的能力而致肾损伤。镉还可通过诱导细胞释放凋亡因子、促凋亡蛋白等致细胞凋亡。镉可通过钙离子通道进入细胞内代替钙离子而激活相关分子机制干扰信号传递而引发细胞损伤。受到镉影响的肾细胞,可通过相关分子机制启动自噬程序引起肾细胞降解,进而保护正常细胞不受损害。被镉染毒的肾细胞,早期即可发现表观遗传学等相关改变[35]。镉可通过多个作用路径引起肾小血管及肾小管损害,早期出现充血、水肿,后期可出现细胞凋亡等改变,甚至对肾脏产生持续性的毒害作用,最终影响肾小球和肾小管等的功能[36]。多个研究及标准基于镉对肾损伤的生物学限量值提出了镉毒性的标准或阈值,如WHO、美国职业安全与健康管理局和我国职业卫生标准提出了尿镉5 μg/L(或5 μg/g Cr)和10 μg/L(或10 μg/g Cr)的标准,超过这个标准可能对肾脏等靶器官可能造成损害[37, 38, 39, 40]。与美国国家营养与健康调查结果相似,本研究发现血镉、尿镉和肌酐校正的尿镉水平和慢性肾脏病均呈非线性关联。随着暴露水平的增加,慢性肾脏病的患病风险上升,暴露反应曲线在低浓度时更为陡峭,并不存在风险阈值,这对美国和中国制订人群镉暴露标准具有一定意义[41, 42, 43, 44, 45]。
本研究存在一定的局限性。首先,本研究为横断面研究,无法明确镉与慢性肾脏病的因果关系,患有慢性肾脏病研究对象对镉等环境污染物的代谢、排出速率降低,引起镉在人体内的蓄积,可能造成反向因果关联。其次,由于蛋白尿的数据检测缺失率较高,本研究中慢性肾脏病的定义未纳入蛋白尿的指标,可能造成慢性肾脏病定义的错分偏倚;未定量检测尿微量白蛋白/肌酐及有关肾小管功能检查,未能探索镉与肾小管性蛋白尿的关联关系。最后,本研究检测的为血和尿中镉的暴露水平,未检测骨和肾中的暴露水平,可能造成镉暴露水平的错分偏倚。
所有参加国家人体生物监测项目的研究对象和参与项目研究设计、现场调查、样本采集管理以及实验室检测的工作人员
所有作者均声明不存在利益冲突





















