糖尿病和高血压是否在空气污染与终末期肾病发病率之间的关系中起中介作用？来自两个大型欧洲队列的研究结果

《Science of The Total Environment》：Do diabetes and hypertension mediate the association of air pollution with the incidence of end-stage kidney disease? Results from two large European cohorts

空气污染（NO?、黑碳、PM?.?）与终末期肾病（ESKD）的关联中，糖尿病和高血压的中介效应被验证。基于奥地利和意大利两个大型队列研究，结果显示NO?和黑碳的部分关联可通过糖尿病（2.3%）或高血压（3.2%）中介，而PM?.?的中介效应不显著。研究强调慢性病作为空气污染物致ESKD的重要机制，且不同污染物的作用存在差异。

　　

Gudrun Weinmayr|Andrea Jaensch|Claudia Marino|Pietro Manuel Ferraro|Julia Kerschbaum|Patrizia Haller|Wolfgang Brozek|Paola Michelozzi|Matteo Renzi|Massimo Stafoggia|Nera Agabiti|Kees de Hoogh|Bert Brunekreef|Gerard Hoek|Emanuel Zitt|Francesco Forastiere|Gabriele Nagel|Giulia Cesaroni

乌尔姆大学流行病学与医学生物测量研究所，德国乌尔姆

摘要

空气污染与肾脏疾病有关。然而，目前尚不清楚糖尿病和高血压（这两种疾病本身也受到空气污染的影响）在多大程度上加剧了这种关联。我们在两个大型队列（奥地利的VHM&PP队列和意大利的RoLS队列）中研究了空气污染与终末期肾病（ESKD）之间的关联是否是由糖尿病或高血压介导的。

这两个队列都通过透析和肾脏移植登记系统对ESKD的发生进行了随访。空气污染的暴露程度是根据欧洲范围内的土地利用回归模型得出的居民地址处的年平均浓度来评估的。关于糖尿病和高血压的信息基于测量数据（VHM&PP队列）或医院出院记录和用药情况（RoLS队列）。我们对与ESKD相关的污染物进行了四因素分解因果中介分析，并调整了个体和区域层面的混杂因素。

在VHM&PP队列中观察到501例新发ESKD病例，中位随访时间为27年；在RoLS队列中观察到3231例新发ESKD病例，中位随访时间为8年。

NO₂和黑碳（BC）与ESKD的关联导致的总超额风险分别为13.9%和17.9%（对于糖尿病）以及17.0%和20.9%（对于高血压）。由糖尿病和高血压介导的超额风险分别为NO₂的2.3%（95%置信区间：0.8%，3.9%）和黑碳的3.2%（1.9%，4.4%）（每增加10 μg/m³）。对于PM_2.5，未观察到正向中介作用。

糖尿病和高血压部分介导了NO₂和黑碳与ESKD之间的关联，而PM_2.5则没有一致的结果。

引言

根据全球疾病负担评估（GBD 2021 Risk Factors Collaborators, 2024；GBD 2023 Disease and Injury and Risk Factor Collaborators, 2025），空气污染是全球主要的环境风险因素。然而，其影响可能被低估了。实际上，一些受空气污染影响的疾病（如慢性肾病）并未被纳入GBD的估计中。

最近的流行病学研究表明，空气污染与慢性肾病（CKD）的发病率之间存在关联（Liu et al., 2020; Wu et al., 2020; Xu et al., 2024; Ye et al., 2021）。随着年龄的增长，CKD变得越来越重要，其患病率的增加与世界人口老龄化密切相关。预计到2040年，CKD将成为第五大死亡原因（Bikbov et al., 2020; Kovesdy, 2022）。CKD给患者和医疗系统带来了沉重的负担，尤其是当发展为终末期肾病（ESKD）时，需要进行透析和移植（Thurlow et al., 2021）。空气污染对ESKD发病率的潜在影响仍需进一步研究（Bowe et al., 2018; Bowe et al., 2017; Cesaroni et al., 2024; Li et al., 2023）。在之前的研究中，我们发现了奥地利福拉尔贝格地区NO₂和黑碳与ESKD之间的关联，以及意大利罗马地区PM_2.5与ESKD之间的关联（Cesaroni et al., 2024）。高血压和2型糖尿病是CKD发病和进展为ESKD的重要风险因素，而这些疾病本身也受到空气污染的影响（Alderete et al., 2018; Azizi et al., 2024; Hahad et al., 2023; Li et al., 2019; Niu et al., 2023; Zhao et al., 2022）。然而，关于空气污染与ESKD之间的关联是否部分由糖尿病或高血压介导的研究很少。据我们所知，美国只有一项研究调查了PM_2.5与ESKD发病率关联中糖尿病的介导比例（Bowe et al., 2020），我们尚未了解到有关高血压的研究。

因此，我们旨在研究这两种慢性疾病——高血压和糖尿病——在福拉尔贝格和罗马地区空气污染与ESKD关联中的可能中介作用。本研究基于我们之前的工作，利用了两个大型欧洲队列的互补优势：奥地利队列提供了更详细的个体混杂因素信息，尤其是吸烟情况；而罗马行政队列由于参与者数量庞大（约两百万名），具有更高的统计功效（详见Cesaroni et al., 2024）。这两个大型欧洲队列在基于大规模人群的数据收集方面具有独特性。

研究人群和结果确定

这两个研究人群的详细信息已在先前的研究中描述（Cesaroni et al., 2024）。简而言之，福拉尔贝格健康监测与促进计划（VHM&PP）的奥地利队列收集了该州所有成年人在全科医生处进行的自愿健康检查数据。招募期及基线检查从1985年持续到2005年。在检查过程中，记录了包括吸烟状态在内的关键混杂因素数据。

结果

表1展示了研究队列的特征。在VHM&PP队列中（N = 136,823人），共发生了501例ESKD病例，中位随访时间为27.05年（3,487,137人年）。在RoLS队列中，1,939,461名参与者中发生了3231例ESKD病例，中位随访时间为8.23年（14,517,296人年）。RoLS队列的参与者在基线时平均年龄比VHM&PP队列的参与者大10岁（VHM&PP队列为42岁，RoLS队列为52岁）。VHM&PP队列中的参与者更常...

讨论

在奥地利队列中，我们发现NO₂和黑碳与ESKD之间的关联部分是由高血压和糖尿病介导的。在罗马队列中，PM_2.5与ESKD之间的关联对于糖尿病和高血压而言几乎不存在中介作用，这表明总关联被削弱了，即直接效应被抵消了。后者反映了RoLS中观察到的PM_2.5与高血压之间的负相关关系，而在VHM&PP队列中，高血压则表现出正向效应...

作者贡献声明

Gudrun Weinmayr：撰写初稿、项目管理、方法学设计、研究实施、资金申请、数据分析、概念构思。Andrea Jaensch：撰写、审稿与编辑、数据可视化、数据分析。Claudia Marino：撰写、审稿与编辑。Pietro Manuel Ferraro：撰写、审稿与编辑。Julia Kerschbaum：撰写、审稿与编辑。Patrizia Haller：撰写、审稿与编辑。Wolfgang Brozek：撰写、审稿与编辑。

伦理批准

VHM&PP研究获得了福拉尔贝格州伦理委员会的批准（批准编号：EK-Nr. 2006-6/2）。RoLS研究被纳入了国家统计计划（PSN 2023–2025，网址：www.sistan.it，访问日期为2023年7月27日），该计划包含具有公共利益的意大利统计研究项目。PSN每年由意大利数据保护机构批准。

资助

本研究得到了德国研究基金会（DFG）的资助（资助编号：WE 4306 / 7-1）。

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所述的研究。