《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》：Long-term carbon disulfide exposure impairs pulmonary function in urban adults: Prevention insights from genetic susceptibility and lifestyle improvement in a repeated-measured cohort
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本研究针对二硫化碳(CS2)暴露、遗传易感性和生活方式对肺功能影响的交互作用这一预防关键问题，通过对武汉-珠海队列2025名成年人进行基线及两次随访，测量尿TTCA和肺功能参数，构建多基因风险评分(PRS)和健康生活方式评分(HLS)。研究发现CS2暴露升高、PRS增加和HLS降低均与FEV1/FVC和PEF下降显著相关，且CS2暴露对PEF的不利影响随PRS增加或HLS降低而增强，提示减少CS2暴露和改善生活方式对肺功能损伤早期预防具有重要意义。
二硫化碳(CS2)作为一种广泛应用的挥发性化学物质，不仅存在于化工生产过程中，还通过自然现象和人类活动进入环境，导致公众普遍暴露。这种暴露主要通过吸入途径进入人体，对呼吸系统健康构成潜在威胁，尤其是可能引发肺功能下降这一慢性阻塞性肺疾病(COPD)的关键诊断指标。然而，目前关于CS2暴露与肺功能关系的研究仍存在空白，特别是在普通人群中的长期效应以及遗传和生活方式因素在其中扮演的角色尚不明确。
为解决这一科学问题，宋嘉浩等研究人员在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》上发表了一项基于武汉-珠海队列的前瞻性研究。该研究创新性地探讨了CS2暴露、遗传易感性和生活方式三者对肺功能的独立影响及交互作用，为识别肺功能下降的易感人群和制定针对性预防策略提供了重要证据。
研究团队采用了多项关键技术方法：基于社区人群的重复测量设计，纳入2025名成年人的4409次观察数据；使用超高效液相色谱-串联质谱法检测尿液中CS2代谢物TTCA；通过肺功能仪测量FEV1/FVC和PEF等参数；基于1020个肺功能相关基因变异构建多基因风险评分(PRS)；综合吸烟、饮酒、体育锻炼和饮食状况构建健康生活方式评分(HLS)；应用线性混合效应模型分析独立和交互效应。
3.1. 描述性分析
研究显示，随着尿TTCA水平升高，参与者年龄、体重、BMI及男性、吸烟者、饮酒者比例呈上升趋势，而FEV1/FVC和PEF显著降低，表明CS2暴露与肺功能下降存在关联。
3.2. 尿TTCA与肺功能的独立关联
剂量反应关系分析显示，尿TTCA与FEV1/FVC和PEF呈负相关。最高四分位TTCA水平者相比最低者，FEV1/FVC降低0.83%，PEF降低305.85mL/s。纵向分析进一步证实，持续高TTCA暴露者PEF下降276.64mL/s。
3.3. PRS或HLS与肺功能的独立关联
PRS每增加1个标准差，FEV1/FVC降低0.78%，PEF降低80.60mL/s。HLS每降低1分，FEV1/FVC降低0.47%，PEF降低62.10mL/s。遗传易感性增加和不良生活方式均独立关联肺功能下降。
3.4. 尿TTCA、PRS和HLS对肺功能的交互作用
交互作用分析发现，CS2暴露对PEF的不利影响随PRS增加而增强，最高PRS四分位组中，TTCA相关PEF降低达91.27mL/s。纵向分析显示，持续高TTCA暴露对PEF下降的影响在低HLS组最为明显(降低433.78mL/s)。最显著的效应出现在高PRS合并低HLS的个体中，横向和纵向分析分别显示PEF降低90.56mL/s和406.31mL/s。
研究结论表明，CS2暴露对肺功能的不利影响受到遗传易感性和生活水平的显著调节。在遗传易感性高且生活方式不健康的个体中，CS2暴露导致的肺功能损伤最为明显。这一发现具有重要的预防医学意义：通过基因筛查和生活方式评估可以更精准地识别CS2暴露相关的肺功能下降易感人群，从而实施针对性干预。
讨论部分进一步阐述了可能的生物学机制。现有证据表明，氧化损伤和炎症反应可能是CS2毒性的关键机制，CS2在代谢过程中产生的活性氧中间体可能引发线粒体氧化损伤，而不良生活方式可能加剧这一过程。遗传因素可能通过影响解毒酶活性或炎症反应通路，调节个体对CS2暴露的敏感性。
该研究的创新性在于首次在普通人群队列中系统评估了CS2暴露、遗传和生活方式三者的交互作用，为理解环境暴露与肺功能关系的复杂性提供了新视角。研究结果强调，在制定呼吸系统疾病预防策略时，需综合考虑环境暴露、遗传背景和生活方式因素，特别是对高遗传风险个体，改善生活方式可能有效减轻CS2暴露的肺功能损害效应。
