哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院（Columbia University Mailman School of Public Health）的一项新多队列研究发现，尿液中检测到的某些金属暴露与较高的心力衰竭（HF）风险相关。
该研究发表在《JACC: Heart Failure》上，是迄今为止同类研究中规模最大的一项，进一步强调了减少环境金属暴露以降低心力衰竭风险的重要性。尽管环境金属已被公认为心血管疾病的危险因素，但其在心力衰竭风险中的作用此前尚未得到充分研究。
“大多数先前的研究都是单独评估个别金属的影响。通过将金属视为混合物进行分析，我们的研究更贴近现实世界的暴露模式，”哥伦比亚梅尔曼学院环境卫生科学系博士后研究员、医学博士兼哲学博士艾琳·马丁内斯-莫拉塔（Irene Martinez-Morata）表示，她也是该研究的主要作者。
“在我们对超过1万名来自不同地理、种族和民族背景的成年人进行的分析中，我们观察到，在考虑了糖尿病和肥胖等其他已知的传统疾病风险因素后，尿液中金属水平升高与长期随访中心力衰竭风险增加之间存在一致关联。”
该研究整合了三个大型队列的数据，这些队列均具有超过20年的随访记录：
- MESA（多种族动脉粥样硬化研究），涵盖来自马里兰州、伊利诺伊州、北卡罗来纳州、加利福尼亚州、明尼苏达州和纽约州六个城市郊区的18至85岁美国成年人；
- SHS（强力心脏研究），涵盖来自俄克拉荷马州、亚利桑那州、北达科他州和南达科他州的18至65岁美洲印第安成年人；
- Hortega研究，西班牙的一般人群队列。
在10,861名参与者中（MESA 6,644人，SHS 2,917人，Hortega 1,300人），有一千人发展为心力衰竭。在其中一部分参与者中，研究人员评估了左心室功能，这是衡量心脏泵血效率的指标。
金属含量通过尿液样本测量，这可以反映体内金属的含量及其排出量。健康和生活方式数据——包括药物使用、胆固醇水平、血压、血糖、BMI等——则通过问卷调查、实验室测试和体检收集。研究团队使用先进的机器学习模型评估了五种尿液金属作为混合物的综合影响。
主要发现包括：
- 尿液中五种金属混合物（砷、镉、钼、硒和锌）水平较高，与美洲印第安成年人（SHS队列）心力衰竭风险增加55%相关，与城市和郊区多样化人群（MESA队列）风险增加38%相关，与西班牙成年人（Hortega队列）风险增加8%相关。
- 在单独分析每种金属时，尿液中镉含量加倍（一种存在于烟草制品、食品和工业废料中的有毒金属）与心力衰竭风险增加15%相关。
- 同样，尿液中钼和锌含量加倍分别与三组人群中13%和22%的心力衰竭风险增加相关。这些金属在体内具有重要功能，但高水平可能具有毒性。
“五种金属混合物与心力衰竭风险之间的最强关联出现在SHS队列中，”马丁内斯-莫拉塔指出。“这一人群历来面临高污染金属暴露和心血管疾病负担，亟需采取公共卫生行动。”
这些金属的暴露来源因城乡环境而异。有毒金属如砷、镉和钨可能因采矿和工业活动而产生，导致饮用水、生长在受污染土壤中的食物以及空气污染的污染。
马丁内斯及其合著者指出：“许多这些金属也存在于吸烟设备、消费品和特定食品中。像锌和硒这样的必需金属虽然对生物功能至关重要，但高水平也可能具有毒性。”
“我们始终发现尿液中镉、钼和锌水平较高与心力衰竭风险增加相关，”哥伦比亚梅尔曼学院环境卫生科学系教授兼系主任安娜·纳瓦斯-阿辛（Ana Navas-Acien）医学博士兼哲学博士指出。“即使在调整糖尿病（一种已知的心力衰竭风险因素）后，锌的相关性仍然显著。”
这些结果支持了金属暴露作为心力衰竭风险贡献因素的相关性。
“在正在进行的研究中，我们旨在阐明生物学机制，并探索环境干预措施在心血管疾病预防中的作用，”同时也是该研究资深作者的纳瓦斯-阿辛表示。
“本研究的优势在于其庞大的多样化样本量、高质量数据和长期稳健的随访，”马丁内斯-莫拉塔回应道。“我们的研究结果强调了继续监测和减少环境金属暴露的重要性，特别是在历史上暴露水平较高的社区中，这是一种改善心血管健康的创新方法。”
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