纵向甘油三酯-葡萄糖指数与金属相互作用：一项整合协同与拮抗效应的多模型队列研究

《Environmental Pollution》：Longitudinal Triglyceride-Glucose Index and Metal Interactions: A Multi-Model Cohort Integrating Synergistic and Antagonistic Indices

中国老年人群长期金属暴露与胰岛素抵抗动态关联研究，基于多模型框架分析发现锌、钼、砷、锶、铜等金属与TyG指数呈正相关且随时间减弱，铁、镉则呈负相关且效应增强，混合暴露总体有害，性别分层验证了结果的稳健性。

　　

Jinhao Jia|Yihong Di|Limeng Xiong|Buyun Liu|Zeyang Bai|Jiaming Fu|Yuhan Zhang|Xiaozhe Geng|Yuxi Wang|Chunqing Gao|Guojie Qiao|Hao Hu|Rui Zhang|GuangJun Wang|Huifang Yang|Jian Sun

宁夏医科大学总医院公共卫生学院，医学记录与统计系，中国宁夏银川750004

摘要

通过甘油三酯-葡萄糖（TyG）指数量化金属暴露对胰岛素抵抗的纵向动态变化仍知之甚少。本研究旨在探讨金属对中国老年人TyG指数的综合影响及相互作用。该前瞻性队列纳入了2,732名老年人，基线时通过ICP-MS方法测量了他们的尿液中金属浓度。分析采用了多模型框架：首先使用包含随机截距的线性混合效应模型评估金属-时间相互作用，随后通过加权分位数和回归分析金属混合物效应，最后通过扩展线性混合模型计算所有金属-金属-时间组合的交互作用。单金属分析显示锌（Zn）、钼（Mo）、砷（As）、锶（Sr）和铜（Cu）与TyG指数呈正相关，而铁（Fe）和镉（Cd）则呈负相关。Zn、Mo、As、Sr和Cu的正相关效应随时间减弱，而Fe的负相关效应则增强。加权分位数和回归（WQS）模型表明，金属混合物总体上对TyG指数有正向影响，其中Zn和Mo起主导作用，Fe则起到拮抗作用。对78对金属组合的三元交互作用分析发现了28个显著的金属-金属-时间交互作用，钒（V）在多个关键拮抗组合中起重要作用。按性别分层分析显示这些关联有所改变，且结果在敏感性分析中依然稳健。总之，个体和混合金属暴露与老年人胰岛素抵抗存在纵向关联，其作用具有时间依赖性和交互性，这强调了在风险评估中考虑复杂暴露动态和易感性的必要性。

部分摘录

背景

尽管对胰岛素抵抗的纵向监测对于预防2型糖尿病的进展至关重要，但目前临床实践缺乏有效的工具来量化环境毒素对早期代谢紊乱的影响。甘油三酯-葡萄糖（TyG）指数作为一种经前瞻性队列验证的替代生物标志物，可用于检测亚临床代谢恶化（Ramdas Nayak等人，2022年）。

研究人群

本研究对象来自银川社区居住的老年人队列。基线时（2019年7月至2020年7月），共有5,037名60岁及以上的参与者被纳入研究，他们完成了问卷调查并提供了生物样本。三年后（2022年12月至2023年12月），成功从4,669名参与者处获得了数据，随访率为92.6%。

研究人群的一般人口统计特征

2,732名参与者的基线特征按性别分层显示在表1中。队列中男性1,282人（46.9%），女性1,450人（53.1%）。80岁及以上的男性比例显著较高（7.41% vs 4.83%，P=0.018）。基线和随访时，男性的体重指数（BMI）分布存在显著差异（P=0.048和P=0.018）。男性基线时的舒张压也较高（77.97 ±

讨论

在这项针对老年人的纵向研究中，探讨了多种尿液金属暴露与TyG指数之间的动态、复合和异质性关联。结果表明，金属对代谢健康的影响并非静态的，而是随时间演变。具体而言，线性模型显示Zn和Mo与TyG指数的正相关效应在随访期间减弱，而Fe的相关性则从负相关转为正相关。

结论

总之，这项纵向研究表明，尿液中金属的单独和混合暴露与老年人的TyG指数有关。主要发现包括：Zn、Mo、As、Sr和Cu与TyG指数升高独立相关，而Fe和Cd则呈负相关。Zn、Mo、As、Sr和Cu的正相关效应随时间减弱，而Fe的负相关效应增强。混合物分析证实了金属混合物的总体不利影响。

作者贡献声明

Jinhao Jia：撰写初稿、方法学设计、数据收集、数据分析、概念构建。 Jian Sun：撰写初稿、监督、数据收集、数据分析、概念构建。 Zeyang Bai：数据管理。 Huifang Yang：撰写初稿、监督、数据收集、数据分析、概念构建。 Buyun Liu：方法学设计、数据分析。 Yuhan Zhang：数据收集。 Jiaming Fu：方法学设计、数据管理。 Yuxi Wang：数据管理。 Xiaozhe Geng：

未引用的参考文献

Li等人，2024年；Wang等人，2020年。

参与同意

所有参与者均签署了免费且知情的同意书。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

数据可用性

由于隐私限制，数据未公开，但可根据合理请求向通讯作者获取。

伦理批准

本研究已获得宁夏医科大学伦理委员会的批准（2021--N0098）。

出版同意

所有作者同意将本研究结果发表在环境污染期刊上。

资助

本研究得到了宁夏回族自治区关键研发计划项目（2024FRD05106和2023BEG02028）、中国自然科学基金项目（2025AAC020074和2024AAC03772）、宁夏医科大学特殊人才启动资金（XT2024004）、中国科学院“西部之光”人才培训计划项目（XAB2022YW18）、国家自然科学基金（U22A20360）以及宁夏医科大学的支持。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。

致谢

作者感谢所有参与者和工作人员。Jian Sun博士是本研究的负责人，他拥有对所有数据的完整访问权，并对数据的完整性和数据分析的准确性负责。