《Environmental Epidemiology》：Blood lead levels in children and soil lead contamination in a former mining area in Germany
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本研究通过趾甲金属浓度分析，首次在尼加拉瓜梅索美洲肾病高发区青少年群体中发现镍（Ni）和砷（As）暴露与估算肾小球滤过率（eGFR）下降的独立关联，为环境金属暴露致慢性肾病不确定病因（CKDu）的早期机制提供关键证据。
研究背景
慢性肾病不确定病因（CKDu）是一种集中发生于热带地区农村和农业社区的地方性流行病，其典型特征为早发性肾小管病变，且与传统风险因素如糖尿病或高血压无关。中美洲和南亚地区是CKDu的重灾区，其中尼加拉瓜的梅索美洲肾病（MeN）尤为突出。现有研究多聚焦于成年职业人群，对青少年群体的早期环境暴露关注不足。鉴于青少年处于生长发育关键期，对肾毒性物质更为敏感，本研究针对尼加拉瓜高CKDu风险地区的青少年群体，系统评估六种肾毒性金属（砷、镉、汞、镍、铅、铀）的长期暴露水平与肾功能指标的关联。
研究方法
研究纳入尼加拉瓜“Jovenes-Nica”前瞻性队列中297名14-31岁青少年（49%为女性），收集其2023年的血清和趾甲样本。采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）检测趾甲中23种元素浓度，重点关注砷（As）、镉（Cd）、汞（Hg）、镍（Ni）、铅（Pb）、铀（U）六种金属。肾功能通过基于血清肌酐的欧洲肾功能联盟公式计算估算肾小球滤过率（eGFR），并分为三个等级：>90?ml/min/1.73?m2（健康）、76-90?ml/min/1.73?m2、≤75?ml/min/1.73?m2。统计分析采用多变量线性回归、有序回归、广义加性模型（GAM）和贝叶斯核机回归（BKMR），以探究单一金属及金属混合物对eGFR的影响，同时控制性别、年龄、居住地区和职业风险等混杂因素。
主要发现
- 1.
镍暴露呈现U型关联：趾甲镍浓度中位数高达11.7?μg/g，为全球已报道青少年群体的5-29倍。广义加性模型显示镍与eGFR存在U型关联：中间三分位数组（相较于最低组）的eGFR降低6.92?ml/min/1.73?m2，而最高组关联不显著。有序回归中，中间组罹患较低eGFR等级的几率比为2.34。
- 2.
砷暴露与肾功能负相关：最高三分位砷暴露组（相较于最低组）的eGFR下降4.25?ml/min/1.73?m2，且进入较低eGFR等级的几率比为2.05。砷浓度与男性性别、高职业风险（如采矿）及矿区居住地显著相关。
- 3.
金属混合物效应微弱：BKMR分析未发现六种金属存在联合效应或高阶交互作用，镍和砷的后验包含概率（PIP）分别为0.07和0.03，其他金属的贡献可忽略。
- 4.
其他金属无显著关联：镉、汞、铅、铀在单一或混合模型中均未显示与eGFR的稳定关联，镉甚至在部分模型中呈现微弱正相关，可能受吸烟等残留混杂因素影响。
机制与溯源探讨
镍的肾毒性可能通过线粒体损伤和氧化应激实现，而砷则涉及活性氧生成和基因毒性。研究观察到矿区居民趾甲砷含量显著升高，提示地质和工业活动为重要暴露源。值得注意的是，镍的暴露源尚未明确，其异常高浓度需进一步排查外源性污染（如含镍指甲钳）的可能性。
研究意义与局限性
本研究首次在CKDu高发区青少年中揭示镍和砷的独立肾毒性效应，支持早期环境暴露作为疾病易感因素的重要性。趾甲生物标志物可反映7-12个月内的累积暴露，有效降低反向因果偏倚。然而，横断面设计无法确立因果关系，样本量可能限制对微弱效应或交互作用的检测能力，且未进行砷形态分析可能低估有机砷的干扰。
结论
尼加拉瓜青少年群体中显著升高的镍和砷暴露与肾功能下降独立相关，但未发现金属混合物的协同效应。结果呼吁针对中美洲地区开展金属生物监测和溯源研究，尤其需关注镍的环境来源及其在CKDu早期病理过程中的作用。
