头发中乙基葡萄糖醛酸苷(EtG)监测:一项关于意大利北部十年酒精消费趋势与影响因素的大型队列研究

《Drug Testing and Analysis》:Ethyl Glucuronide in Hair: A 10-Year Overview

【字体: 时间:2026年02月20日 来源:Drug Testing and Analysis 2.7

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  作为一篇系统性的回顾研究,本文对超过68,000例来自意大利北部人群的头发样本进行分析,深入探讨了乙基葡萄糖醛酸苷(EtG)这一直接乙醇代谢物作为长期酒精消费生物标志物的应用价值。研究评估了年龄、性别、季节、取样部位(头皮与体毛)及新冠疫情等多重因素对EtG浓度的影响,揭示了长期饮酒行为的复杂模式与趋势,为法医毒理学和临床监控提供了宝贵的实证数据。

  
1. 引言
酒精消费是全球健康的主要风险因素。客观诊断工具的运用对于监控有害饮酒至关重要。在众多生物标志物中,头发中的乙基葡萄糖醛酸苷(Ethyl glucuronide, EtG)在过去十年中已成为检测慢性酒精消费最敏感和特异的指标之一。头发EtG检测现已广泛应用于法医和临床毒理学领域。本研究基于米兰大学法医毒理学实验室在2013年至2022年间生成的超过68,000份头发EtG检测结果,旨在探究意大利北部人群酒精消费的长期趋势、季节性影响以及新冠疫情的短期与长期效应。
2. 材料与方法
研究使用了10年间(2013年1月至2022年12月)收集的68,221份样本数据,主要来源于因行政/法律制裁被暂时吊销驾照的个人、持续接受监控的酒精依赖者、接受工作场所测试的专业人员以及其他情况。样本根据国际头发测试协会(Society of Hair Testing, SoHT)指南进行分类:EtG ≤ 5 pg/mg不否定戒酒,5 < EtG < 30 pg/mg表明重复性酒精消费,EtG ≥ 30 pg/mg表明慢性过量酒精消费。
头皮头发从头枕部或顶部区域剪取近端≤6厘米的片段。体毛(胸毛、腋毛、阴毛)通过剪取或剃刮采集。EtG的分析采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS),仪器与方法在十年间保持一致。检测限(LOD)和定量限(LOQ)分别稳定在2 pg/mg和6.7 pg/mg。数据分析使用Python和Excel软件,统计方法包括学生t检验和方差分析(ANOVA),显著性水平设为p< 0.05。
3. 结果
3.1 总体概览
在整个观察期内,不否定戒酒的样本(EtG ≤ 5 pg/mg)每年都占测试样本的大多数(超过80.8%)。其余样本在慢性过量饮酒(N= 3,818, 5.6%)和重复性饮酒(N= 9,281, 13.6%)之间几乎平均分配。多年来,重复性饮酒者的比例超过慢性过量饮酒者,表明适度饮酒更为普遍。2020年,慢性过量饮酒者的比例最低,为5.8%。
3.2 年龄
年龄分层数据显示,平均EtG值随着年龄增长呈渐进式增加。最低平均浓度出现在25岁以下的个体中(平均值:19.5 pg/mg;中位数:13.0 pg/mg),而最高值出现在56-65岁年龄组(平均值:34.3 pg/mg;中位数:24.0 pg/mg)。不同年龄组间的EtG浓度具有统计学差异。
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3.3 性别
在非戒酒者样本中,女性仅占很小比例(5.8%)。在女性非戒酒者中,83.3%的EtG浓度处于5-30 pg/mg区间(重复性消费),而男性中的这一比例为71.1%。性别间的EtG浓度存在显著差异。
3.4 申请人类型
样本根据申请人背景分为四类:申请驾照恢复者(87.0%)、酒精滥用康复服务参与者(11.2%)、工作场所测试者(0.4%)以及其他(1.4%)。工作场所测试组的平均EtG浓度最高(51.3 pg/mg),其次是“其他”类别(31.6 pg/mg)。酒精滥用康复服务的平均EtG为29.1 pg/mg,而驾照恢复评估组的平均EtG浓度最低(28.4 pg/mg)。组间差异具有高度显著性。
3.5 复发
研究统计了2013年至2022年间复吸者(定义为在考虑期间至少有两份重复性或慢性过量饮酒结果)和非复吸者的逐年分布。早期年份非复吸者占主导,但从2016年开始,复吸者案例变得更为常见。2022年,复吸者的比例最低(35.5%)。
3.6 采样部位(头皮与体毛)
绝大多数样本(91.5%)来自头发。在无法获取头发的情况下,采集了体毛样本:约7.4%来自胸部,其余为阴毛(0.7%)和腋毛(0.4%)。总体而言,中位数EtG浓度远低于平均值,表明数据呈右偏态分布。头部头发的中位数EtG浓度(18.0 pg/mg)与胸毛(22.0 pg/mg)基本一致,但方差分析(ANOVA)显示两者间存在统计学显著差异。腋毛的中位数EtG浓度最低(15.0 pg/mg),而阴毛最高(46.0 pg/mg)。
3.7 采样长度
关于头发样本,比较不同采样长度(≤ 3 cm 对比 > 3-6 cm)发现EtG浓度存在显著差异。≤ 3 cm长度样本的中位数和平均EtG水平分别为22.0 pg/mg和32.3 pg/mg,而> 3-6 cm长度样本分别为15.0 pg/mg和25.7 pg/mg。分析表明,与更远端(>3-6 cm)片段相比,近端(≤3 cm)头发片段中的EtG浓度显著更高,这可能与分析物被冲洗掉的效应有关。
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3.8 季节性
当检查非戒酒者头发EtG的季节性差异时,方差分析结果显示头皮头发样本在不同季节间存在显著差异,而体毛样本则无显著季节性差异。具体而言,冬季采集的头皮头发样本的EtG浓度与夏季、秋季和春季存在显著差异,秋季样本与夏季和春季也存在差异。夏季和春季之间则未发现显著差异。头皮头发样本在四季的平均值和中位数分别为:夏季25.9 pg/mg和17.0 pg/mg,秋季28.6 pg/mg和19 pg/mg,冬季31.1 pg/mg和20.0 pg/mg,春季26.9 pg/mg和17 pg/mg。体毛样本的季节性数值则较为接近。
3.9 新冠疫情影响
研究评估了新冠疫情对头发EtG结果的影响。短期影响通过比较封锁措施实施后最初4个月(2020年4月1日至8月1日)与之前及之后年份同期的EtG浓度进行分析。长期影响则通过比较三个不同时间段进行评估:(1)2019年4月1日至2020年3月1日(疫情前);(2)2020年4月1日至2021年4月1日(封锁及疫情后初期);(3)2021年4月1日至2022年4月1日(疫情后期)。
在短期影响比较中,未发现头发EtG浓度存在统计学差异。然而,在考虑长期影响时,发现疫情后期的头发EtG浓度显著高于疫情前时期。
4. 讨论
4.1 时间趋势与饮酒模式
在整个十年间,根据SoHT标准不否定戒酒的样本始终占主导地位。重复性饮酒者在所有考虑年份中都占主导,表明被监测人群中适度饮酒比慢性过量饮酒更为普遍。2020年慢性过量饮酒者的比例显著最低。
4.2 人口学影响
年龄分层数据显示,平均EtG值随年龄增长而增加,表明年长个体更可能出现较高的EtG水平。性别分析证实,女性在非戒酒者中占少数,且大多数属于重复性饮酒者类别。
4.3 复发与申请背景
研究早期年份非复吸者占主导,但从2016年起复吸者案例变得更为常见,在2017年达到峰值,但2022年非复吸者比例有所回升。这种波动可能反映了干预策略、公众意识宣传活动或更广泛社会经济因素的变化。申请背景对EtG结果有显著影响,工作场所测试组的平均EtG浓度最高,这可能反映了针对已知或疑似风险行为个体的政策。
4.4 采样部位与长度
比较同一个体不同毛发样本中的EtG浓度时,差异可能源于体毛生长速率和周期的不同。本研究发现,头皮头发和胸毛的EtG浓度存在统计学显著差异。胸毛较高的中位数EtG可能与其较长的整合期或角蛋白基质的质量差异有关。阴毛的EtG浓度最高,可能受尿液或汗液中EtG的影响;腋毛浓度最低,可能与汗液导致的浸出过程增加有关。
关于头发样本长度,研究发现≤3厘米头发样本(以及等于3厘米的样本)与>3-6厘米样本之间的EtG浓度存在显著差异,表明在头发远端末端存在统计学上显著的降低,这可以用分析物被冲洗掉的效应来解释。因此,头发长度的选择可能会在酒精摄入量的量化中引入适度的偏差。
4.5 季节性与新冠疫情影响
本数据集揭示了头皮头发样本的显著季节性趋势,而体毛组则未发现差异。具体而言,寒冷月份的头皮头发EtG浓度显著高于一年中其他时间。这可能与行为和环境因素有关,例如较高温度下排汗增加可能影响EtG的稀释或消除,以及长时间接触氯化游泳池水可能导致EtG流失的冲洗效应。
关于新冠疫情的短期影响,头发EtG浓度未显示出统计学上的显著变化,表明在这一受监测人群中,尽管存在疫情相关限制,总体酒精摄入量保持稳定。然而,长期影响分析显示,疫情后期的头发EtG浓度显著高于疫情前时期。这与全球证据一致,即尽管特定亚组可能在封锁期间增加了酒精摄入,但通过头发EtG进行的群体水平监测并未表明消费量有实质性整体上升。
4.6 优势与局限性
本研究的优势包括大样本量、长达十年的观察期以及涵盖了多样化的法医、临床和职业人群。使用SoHT推荐的30 pg/mg作为慢性酒精消费的阈值确保了国际可比性。局限性包括可能存在选择偏倚(偏向于受法律或职业监督的个体)、缺乏详细的自我报告消费数据和化妆品处理信息,以及无法评估所分析头发片段之外的短期偶发性饮酒。
5. 结论
这项为期十年的综合性数据集为头发EtG作为酒精摄入长期生物标志物的性能提供了有力证据,并揭示了意大利北部人群慢性消费和复吸的细微趋势。研究结果强调了方法学因素(如采样部位和长度)以及背景影响因素(如季节性变化)在解释EtG结果时的重要性。相比之下,数据显示在整个受监测队列中,封锁期前后未出现短期的统计学显著变化,而长期分析显示疫情后期的头发EtG水平相对于疫情前时期有显著增加。然而,头发EtG浓度巨大的个体间差异表明,任何一般性的监测政策都应谨慎应用。
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