天山队列研究中臭氧暴露、居住区绿化程度与年轻人早期慢性肾脏病之间的关联

《Environmental Pollution》：Associations of Ozone Exposure and Residential Greenness with Early Chronic Kidney Disease in Young Adults from the Tianshan Cohort

　　摘要
环境因素与年轻人早期慢性肾病（CKD）之间的关系仍不明确，尤其是关于它们的联合效应以及气候调节因素的作用。本研究通过分析来自天山队列的2,517,928名18-40岁成年人的数据（这些数据与卫星测得的臭氧（O3）和归一化植被指数（NDVI）相关联），并使用Cox模型，量化了这些因素与早期CKD（eGFR ≥60 mL/min/1.73 m2 伴有蛋白尿）发生之间的关联。在中位随访期为4.53年的时间里，共识别出264,195例新发病例。较高的O3暴露增加了早期CKD的风险（Q4组与Q1组相比的HR值为1.60，95% CI：1.58–1.63），而较高的居住区绿化程度（NDVI）则降低了这一风险（Q4组与Q1组相比的HR值为0.95，95% CI：0.93–0.96）。值得注意的是，暴露-反应关系是非线性的：当O3水平超过100.94 μg/m3时，早期CKD的风险急剧增加；而当NDVI值超过0.27时，其保护作用显著增强。中介分析表明，NDVI的保护作用中有57.57%是通过减少O3暴露来实现的。分层分析显示，高温（O3≥Q4组的HR值为1.62，95% CI：1.59–1.64）和低降水量（O3≥Q4组的HR值为1.73，95% CI：1.70–1.77）会加剧O3相关的风险。此外，在低温（NDVI≥Q4组的HR值为0.91，95% CI：0.89–0.92）和高降水量（NDVI≥Q4组的HR值为0.75，95% CI：0.73–0.76）条件下，NDVI的保护作用得到增强。因此，O3暴露与早期CKD的风险增加相关，而居住区绿化程度通过减少O3暴露起到部分保护作用；这些非线性关联在高温和低降水量条件下更为显著。综合改善空气质量、城市绿化和适应气候的策略可能有助于降低年轻人的CKD发病率。

引言
慢性肾病（CKD）是一个重大的全球公共卫生挑战，影响约8.5亿人，每年导致约120万人死亡（Bello等，2024年）。尽管CKD主要发生在老年人群中，但2021年的全球疾病负担（GBD）研究报告显示，1990年至2019年间15-39岁人群中CKD的发病率增加了28.6%，2019年达到每10万人每年32例新病例（Murray，2024年）。年轻发病的CKD患者是一个脆弱群体，治疗效果较差（Logeman等，2020年），并且面临多种挑战，包括生活质量下降和医疗资源利用增加等问题（Hamilton等，2017年；Tong等，2013年）。更严重的是，早期CKD患者进展为肾衰竭的风险是健康个体的5.4倍（Bikbov等，2020年）。然而，由于早期CKD的症状不明显，大约70%的CKD患者在初次诊断时已处于晚期阶段，错过了最佳干预窗口（Vassalotti等，2025年）。因此，将CKD管理的重点转移到早期检测和系统识别可改变的风险因素上，特别是在年轻人中，对于控制疾病进展和减少全球CKD负担至关重要。
环境暴露作为潜在的可改变CKD风险因素，越来越受到关注（Tungsanga等，2025年）。臭氧（O3）是一种具有强氧化能力的高度反应性空气污染物，其浓度因气候变化而持续上升，对公共卫生构成严重威胁（Li等，2026年）。然而，目前关于O3暴露与CKD关联的流行病学证据仍存在争议。一项针对5,090名非裔美国参与者的纵向研究表明，O3暴露与估算的肾小球滤过率（eGFR）降低之间存在显著相关性（Weaver等，2019年）。相比之下，在中国西南部（涉及80,225名成年人）和韩国（涉及164,093名成年人）进行的人群基研究未能建立O3与肾功能之间的显著关联（Hwang等，2021年）。此外，现有研究主要集中在中老年人群或已确诊的CKD病例上，而关于O3暴露对年轻人早期CKD风险影响的证据仍很少。
现有证据表明，居住区绿化程度（通常通过归一化植被指数（NDVI）来量化）可能通过多种途径带来健康益处，包括减轻压力、促进体育活动和改善当地空气质量（Fong等，2018年）。较高的绿化程度与肥胖和血脂异常等CKD风险因素呈负相关（Marcilla-Toribio等，2025年）。然而，尚无研究纵向探讨过绿地暴露与早期CKD风险之间的关联，尤其是在年轻人中。此外，O3暴露与居住区绿化程度对早期CKD的交互作用也尚未被报道。
中国西北部具有独特的地理和气候特征，包括干旱气候、频繁的沙尘暴、稀疏的植被覆盖以及由工业排放和自然来源组成的复杂污染环境（Fan等，2022年；Ji等，2025年），这使得该地区成为研究O3暴露和NDVI对早期CKD区域特定影响的理想场所。虽然现有证据表明气候因素（如温度、降水量）可能调节环境暴露与健康结果之间的关系（Romanello等，2024年），但这种潜在的调节作用在CKD领域仍研究不足。
在此背景下，本研究系统评估了O3和NDVI与年轻人早期CKD风险的独立和联合关联，并进一步研究了温度和降水量在这些关联中的调节作用。本研究的结果将为制定针对类似环境条件的CKD预防和综合公共卫生干预策略提供理论基础。

研究人群
我们使用了来自天山社区队列建立和随访的去标识化、公开可用的数据，这些数据已在国际临床试验注册平台（ClinicalTrials.gov）上注册，注册号为NCT07207863。队列的详细特征此前也已发表（Huang等，2024年）。简而言之，这是一个基于人群的前瞻性注册队列，覆盖了约166万平方公里的区域。

研究人群的基线特征
最终分析共纳入了2,517,928名18-39岁的参与者。女性占队列的53.70%。中位年龄为30岁（IQR，25.00–35.00岁），中位SCr水平为0.74 mg/dl（IQR，0.62–0.88 mg/dl），中位eGFR为117.87 mL/min/1.73 m2。早期CKD患者的生化指标水平较高，吸烟和饮酒的比例较高，O3暴露量也较高，但NDVI暴露量较低（所有P < 0.05；表1）。

O3和NDVI与早期CKD发病率的关联
主要关注中国西北部40岁以下的年轻人，我们发现O3暴露是早期CKD的独立风险因素，而NDVI显示出显著的保护作用。中介分析表明，NDVI的保护作用中有57.57%是通过减少O3暴露来实现的。此外，气候分层分析表明，高温和低降水量会加剧O3暴露的不良影响，并减弱绿地的保护作用。

结论
总之，在中国西北部的年轻人中，O3暴露增加了早期CKD的风险，而居住区绿化程度通过减少O3暴露起到部分保护作用。此外，高温和低降水量的气候条件会加剧臭氧的不良影响，并削弱绿地的保护作用。我们的研究结果表明，改善空气质量、生态恢复等措施可能有助于降低CKD的发病率。

作者贡献声明
Keli Mei：验证、软件、方法学。
Kuiying Gu：写作-审稿与编辑、数据分析、概念化。
Zhongxiao Wan：写作-审稿与编辑、监督、资金获取、概念化。
Sumei Yuan：写作-初稿、数据分析、概念化。
Yining Yang：资源协调、调查。
Jiming Zhu：监督、资源协调。
Gang Sun：写作-审稿与编辑、项目管理、资金获取、概念化。

参考文献
Vassalotti等，2025年；Zhang等，2025年；Zhang等，2025年

利益冲突声明
作者声明没有任何可能影响本文工作的已知财务利益或个人关系。

数据共享声明
由于数据安全和隐私考虑，NCRP队列数据不向公众开放下载。如需访问中国西北部真实世界和基于人群的队列数据，请联系Yining Yang（[e-mail]）和Qian Di（[e-mail]）。

资助来源
本研究得到了国家自然科学基金（项目编号NO. 82473629）、江苏省高等教育机构重点学术计划发展（PAPD）以及新疆维吾尔自治区科学技术厅的天山人才-科技创新领军人才项目（2023TSYCLJ0038）的支持。

致谢
作者感谢中国西北部真实世界和基于人群的天山队列研究的其他研究人员、工作人员和参与者们的宝贵贡献。