中国公共卫生  2012, Vol. 28 Issue (1): 111-112   PDF    
血清氟与骨密度和骨钙素关系及其基准剂量
臧红飚1, 刘湘琳2, 向全永3     
1. 江苏省泗洪县疾病预防控制中心理化检验科, 宿迁223900;
2. 东南大学公共卫生学院;
3. 江苏省疾病预防控制中心
关键词: 血清氟     骨密度     骨钙素     剂量-效应关系     基准剂量    

血清氟水平是评价人群氟负荷的重要指标,在评价机体受氟危害及氟中毒中具有较为重要的意义1。但由于血清氟含量低,受采集时间、采集和分析过程的影响,因此到目前为止,尚没有世界卫生组织或各国科研机构所公认的血清氟或血浆氟的含量标准2,3。基准剂量指一个使某种反应增加到某一个特定水平时的剂量,该特定水平下的反应就是基准剂量反应,由于该反应是实验可检出的反应范围的下限,从数学的角度理解并发展了剂量-效应关系,许多机构开始考虑采用基准剂量法确定各种毒物的可接受参考剂量或参考浓度4,5。为探讨血清氟与骨密度及骨钙素的剂量-效应关系,计算血清氟的基准剂量,为血清氟含量标准的制定提供依据,本研究对在江苏省泗洪县随机抽取的103名氟接触组和43名对照组36~80岁居民进行问卷调查和骨密度、骨钙素测定。结果报告如下。

1 对象与方法 1.1 对象

在江苏省泗洪县地方性氟中毒重病区瓦庙村和非地方性氟中毒病区新淮村分别随机抽取103名氟接触组和43名对照组36~80岁居民进行问卷调查和骨密度、骨钙素测定。两村均无工业型或燃煤型氟污染,居民无饮茶砖习惯,且生活条件及生活方式基本相似。所有调查对象均排除外出时间> 2年的居民或外地嫁入本村< 20年的女性居民。

1.2 方法 1.2.1 问卷调查

采用自行设计调查表,由统一培训的调查员进行面访调查。内容包括性别、年龄等一般情况及有害因素接触史、生活方式等。

1.2.2 骨密度测定方法和Z评分法

采用SPA-4型单光子骨密度仪(中国测试技术研究院)测量骨密度。将对照组居民按男、女性别各分为36~44、45~59、≥60岁3组,计算各组居民骨密度的均数和标准差;每个个体的骨密度均作Z评分(Z-score),计算公式为: Z-score=(Xμ-Xm)/s,其中为个体骨密度值,Xm 为对照组同性别、同年龄组的均值,s为对照组同性别、同年龄组的标准差,当Z-score <-2或Z-score > 2时,可判断为骨密度异常6

1.2.3 样品测定及血清骨钙素异常水平的判定

采集空腹肘静脉血3 mL于聚乙烯塑料管中,分离血清。根据《血清中氟化物的测定-离子选择电极法》(WS/T 212-2001)测定血清氟含量1;采用血清骨钙素放免分析盒(北京科美东雅生物技术有限公司)测定血清骨钙素。因目前尚无人群骨钙素的正常值标准,本研究以对照组居民血清骨钙素90%上限为截点,大于截点的数据可判断为血清骨钙素含量异常。

1.2.4 调查对象分组

在探讨血清氟含量与血清骨钙素及骨密度的剂量-效应关系时,将所有146名调查对象合并,根据血清氟含量(mg/L)的四分位数间距(IQR)分为≤0.043 6、 0.043 7~0.048 9、0.049 0~0.061 3和≥0.061 4 mg/L 4组,作为不同接触程度组。

1.3 统计分析

应用SPSS 13.0软件进行t检验、χ2检验、曼-惠特尼U检验(Mann-Whitney U test)和趋势性χ2检验;应用BMDS Version 1.3.2软件计算血清氟的基准剂量及其95%CI下限值。

2 结果 2.1 一般情况

103名氟接触组居民中,男性46人,占44.66%,女性57人,占55.34%;年龄36~80岁,平均年龄(53.29±13.15)岁;43名对照组居民中,男性23人,占53.49%,女性20人,占46.51%;年龄38~76岁,平均年龄(54.12±11.70)岁;2组居民性别、年龄间差异均无统计学意义(P > 0.05)。

2.2 不同组别居民血清氟、骨密度和骨钙素含量比较

氟接触组居民的血清氟、骨密度和骨钙素含量分别为(0.063±0.027)mg/L、(0.707±0.123)g/cm2、(4.141±0.617)μg/L,对照组居民分别为(0.046±0.011)mg/L、(0.756±0.122)g/cm2、(1.460±0.392)μg/L;2组居民比较,氟接触组居民的血清氟和骨钙素含量均高于对照组居民(P < 0.001);骨密度低于对照组居民(Z=-2.020,P < 0.001)。

2.3 血清氟含量与骨密度、血清骨钙素含量剂量-效应关系

根据血清氟含量IQR分为≤0.043 6、0.03 7~0.048 9、 0.049 0~0.061 3和≥0.061 4 mg/L 4组,其中≤0.043 6 mg/L居民血清氟、骨密度和骨钙素含量分别为(0.040±0.003)mg/L、(0.746±0.116)g/cm2、(2.425±1.367)μg/L,0.04 37~0.048 9 mg/L居民分别为(0.046±0.002)mg/L、(0.723±0.117)g/cm2、(3.459±1.233)μg/L,0.049 0~0.061 3 mg/L居民分别为(0.055±0.004)mg/L、(0.705±0.146)g/cm2、(3.492±1.400)μg/L,≥0.061 4 mg/L居民分别为(0.091±0.030)mg/L、(0.712±0.144)g/cm2、(4.024±0.834)μg/L;各组居民血清氟、骨密度和骨钙素含量比较,不同组别居民血清氟和骨钙素含量间差异均有统计学意义(P < 0.05),骨密度含量间差异无统计学意义(P > 0.05)。按照骨密度异常和血清骨钙素异常的判定标准,≤0.043 6、0.043 7~0.048 9、0.049 0~0.061 3和≥0.061 4 mg/L 4组居民骨密度异常率分别为2.778%(1/36)、8.108%(3/37)、18.919%(7/37)和27.778%(10/36),随着血清氟浓度的增加,骨密度异常率明显增加(χ趋势2=10.734,P < 0.001);4组居民骨钙素异常率分别为41.667%(15/36)、75.676%(28/37)、81.081%(30/37)和94.444%(34/36),随着血清氟浓度的增加,骨钙素异常率明显增加(χ趋势2=24.459,P < 0.001)。2.4血清氟的基准剂量及其95%CI下限值根据血清氟含量与骨密度异常率的剂量-效应关系,计算所得的血清氟含量的基准剂量及其95% CI下限值分别为0.037和0.028 mg/L;根据血清氟含量与骨钙素异常率的剂量-效应计算的血清氟的基准剂量及其95%CI下限值分别为0.006和0.004 mg/L。

3 讨论

血清或血浆中的氟是人体氟暴露最为直接的内暴露指标,它反映不同途径氟的总摄入水平,但由于血清氟含量少,采样、检测方法的原因,目前国内尚无人体血清氟含量的正常值标准;而骨密度和血清骨钙素含量是较特异而敏感的反映人群氟接触骨损伤的效应指标7。本次调查结果表明,氟接触组居民的骨密度含量低于对照组居民,且随着血清氟含量的增加,居民的骨密度异常率明显增加,进一步证实高氟摄入可引起四肢骨的骨密度异常8,9。血清骨钙素的作用是调节和维持骨钙,在骨合成时,血清骨钙素可增高。因此,血清骨钙素水平可特异性地反映成骨细胞的活性。本次调查中,氟接触组居民的血清氟和骨钙素均高于对照组居民,提示高氟暴露可明显提高居民体内的骨钙素水平,与文献〔10,11〕结果一致。

本研究通过对血清氟含量和骨密度及血清氟含量异常率的剂量-效应关系的调查,应用基准剂量方法12,计算血清氟含量的基准剂量及其95%CI下限值。结果表明,根据血清氟与骨密度异常率的剂量-效应关系所计算出的血清氟的参考剂量的理论值为0.028 mg/L,与骨钙素异常率的剂量-效应关系计算出的血清氟的参考剂量的理论值为0.004 mg/L。从结果来看,理论上依据血清氟与血清骨钙素异常率计算的血清氟含量的参考剂量与实际情况差距较大,实际意义不大(因WS/T 212-2001中的检测方法的检测下限值为0.012 mg/L,计算的结果已低于标准方法的检测限)。本研究计算的血清氟参考剂量与贵阳13、长春市14调查的结果差异较大,这可能与是否为空腹血、采血时间是否一致等有关。有研究结果表明,骨密度和骨钙素虽然可能是氟接触人群骨损伤的筛查指标,尤其是骨密度测定6,但用骨密度和骨钙素指标来计算血清氟含量的基准剂量95% CI下限值和参考剂量可能并不适合;此外,在测定血清氟含量时,要采集空腹静脉血,且时间要统一,这样测定的结果才有可能准确可靠,且具有可比性。

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