印度比哈尔邦成人单一与混合金属暴露对神经认知功能及健康相关生命质量的联合影响研究

《Scientific Reports》:Effects of single and mixed metal exposure on neurocognitive health and quality of life among adults from Bihar India

【字体: 时间:2026年02月10日 来源:Scientific Reports 3.9

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  本研究针对环境金属暴露导致的神经认知功能下降问题,在印度比哈尔邦开展成人群体研究,通过MoCA量表和WHO-QoL Brief问卷评估发现13种金属/类金属(特别是As、Co、Cr)的单一及混合暴露均与认知得分(β=-5.75,P<0.001)和HR-QoL呈负相关,为临床生物监测提供重要依据。

  
随着工业化进程加速,环境中的金属和类金属污染已成为威胁公众健康的隐形杀手。这些潜伏在空气、水源和土壤中的神经毒性物质,正悄然侵蚀着人类的认知功能。尤其令人担忧的是,现实生活中的暴露从来不是单一金属的"独角戏",而是多种金属相互交织的"混合交响"。然而当前研究多聚焦于单一金属的神经毒性,对于多种金属同时暴露产生的"鸡尾酒效应"仍缺乏系统认知。
在这一背景下,研究人员将目光投向了印度比哈尔邦的成人群体。这片土地上的居民长期面临着复杂的环境金属暴露挑战。《Scientific Reports》发表的最新研究首次系统揭示了13种金属/类金属(铍、钒、铬、钴、砷、硒、锶、银、镉、铯、钡、铅、铀)的暴露谱系,并创新性地采用蒙特利尔认知评估量表(MoCA)和世界卫生组织生命质量简表(WHO-QoL Brief)双重评估体系,为解析金属混合暴露与神经认知功能的复杂关系提供了重要证据。
研究团队采用横断面调查设计,通过对金属浓度的对数转换分析,发现所有检测金属均与认知得分呈负相关(ρ=-0.29至-0.78)。更值得关注的是,砷(As)、钒(V)、钴(Co)、硒(Se)、铯(Cs)和铀(U)六种金属显示出最强的神经毒性效应(β<-2.5)。通过先进的AENT模型(Adaptive Elastic Net)分析,研究人员成功识别出砷、钴、铬三种关键驱动金属,并量化了金属混合暴露对认知功能的联合损伤效应:β=-5.75(95%CI:-6.68至-4.81),这一发现如同拼齐了环境神经毒理学研究的关键拼图。
在技术方法层面,本研究采用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)精准量化13种金属/类金属生物标志物,运用MoCA量表和WHO-QoL Brief问卷分别评估认知功能和多维生命质量,通过Spearman相关分析和多元线性回归揭示暴露-效应关系,并创新应用AENT模型解析金属混合暴露的交互效应。
金属暴露与认知功能的剂量-反应关系
通过对数转换后的金属浓度与MoCA得分的相关性分析,发现所有13种金属均呈现显著负相关(P<0.05),其中砷、钴、铀的相关系数均超过-0.7,表明这些金属在低剂量暴露下即可产生显著的神经毒性效应。
健康相关生命质量与认知功能的协同变化
WHO-QoL Brief评估的四个维度(生理、心理、社会关系、环境)与MoCA得分均呈现强正相关(ρ>0.5),证实认知功能下降与生命质量恶化存在同步性,为建立综合健康评估体系提供了依据。
金属混合暴露的交互效应识别
AENT模型结果显示,砷、钴、铬在混合暴露中起主导作用,其联合效应值(β=-5.75)远大于单一金属效应,证明金属间存在协同增强的神经毒性机制。
研究结论强调,环境金属暴露特别是混合暴露模式,是导致认知功能下降和生命质量恶化的重要风险因素。砷、钴、铬作为优先控制污染物应纳入常规生物监测体系。这项研究不仅填补了发展中国家金属神经毒性流行病学研究的空白,更创新性地建立了金属混合暴露风险评估框架,为制定精准的公共卫生干预策略提供了科学依据。随着全球环境污染格局的深刻变化,这种多金属联合效应研究范式将为保护易感人群的神经认知健康开辟新的路径。
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