2. 四川省疾病预防控制中心;
3. 山东省地方病防治研究所
硒是地质环境中含量稀少且地理分布不均匀的一种人体必需微量元素。我国是严重缺硒的国家之一,低硒地区分布范围广,影响人口数量庞大[1]。环境低硒可导致人体硒摄入缺乏,进而对人体健康造成不同程度的影响。近年来国内外研究发现,硒与心血管疾病的发生、发展有着密切联系[2-4]。本课题组的前期研究发现,载脂蛋白E基因多态性与我国农村老年人群体内硒水平之间存在显著相关[5],开展的小样本研究也显示人体硒水平与血脂水平存在一定关联[6]。在此基础上,本研究进一步扩大样本量,增加血脂检测指标和身高体重测量,开展新一轮调查和实验室检测,旨在进一步研究人体硒水平与血脂代谢水平之间的关系,以期为硒与老年期疾病关系的研究提供科学依据。
1 对象与方法 1.1 研究人群以课题组前期在四川邛崃(适宜硒)、山东高密(低硒)、四川剑阁(低硒)、山东淄川(适宜硒)4个地区建立的“硒水平与中国农村老年人群认知能力”研究队列为基础[7-8],在1 067名原始研究对象自愿参与的同时,根据人口登记信息,排除耳聋与视力障碍者,随机新增加792名年龄在65周岁以上且在本地长期居住10年以上的农村老年人作为研究对象,共选取1 859名研究对象。所有研究对象在自愿参加的前提下签署知情同意书,同意配合接受相关调查及生物样品的采集。
1.2 流行病学调查按照统一设计的调查表,对调查员进行培训并考核合格后,对研究对象进行面对面的访问。调查内容包括:性别、年龄、民族、教育程度、吸烟、饮酒等。测量身高和体重,计算体质指数:BMI=体重(kg)/身高(m)2。
1.3 指甲样品采集与硒含量检测现场采集研究对象的手指甲样本1 g以上,用洁净塑料密封袋封存,标记基本信息。指甲样品经酸消化—微波消解后,采用2, 3-二氨基萘荧光法测定硒元素含量[8]。测试中通过质控样品和平行样检测来进行质量控制,实际检测结果符合质量控制要求。
1.4 血样的采集与血脂检测无菌采集清晨空腹(禁食12 h)静脉血5 mL,2 500转/min离心20 min分离血清,现场-20℃冷冻保存,加干冰后24 h内运送至实验室,-70℃保存待测。
采用日立9700全自动生化仪,化学发光法检测7项血脂指标的含量:血清载脂蛋白A1(ApoA1)、载脂蛋白B(ApoB)、载脂蛋白E(ApoE)、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、高密度脂蛋白胆固醇(HDLC)、低密度脂蛋白胆固醇(LDLC)。测试中通过质控样品和平行样检测来进行质量控制,要求偏差控制在10%以内,实际检测结果符合质量控制要求。
1.5 统计分析采用SAS 9.1软件进行统计分析,采用ANOVA方差分析比较4个研究现场人群间定量指标的差异,卡方检验比较4个研究现场人群间定性指标的差异;采用单因素和多因素相关分析分析指甲硒含量与各项血脂指标含量之间的关系。
2 研究结果 2.1 一般情况研究总人群1 859人,其中男性865人,女性994人,平均年龄为73.8±5.9岁,吸烟比例为38.64%,饮酒比例为38.62%,体质指数(BMI)为23.09±33.78。4个研究现场人群间年龄的差异无统计学意义(P>0.05),但4个现场人群间性别构成、体质指数、吸烟率、饮酒率均存在统计学差异(P<0.05)。
| 地区 | 四川适宜硒地区 (n = 450) | 四川低硒地区 (n = 466) | 山东适宜硒地区 (n = 476) | 山东低硒地区 (n = 467) | P值 |
| 年龄 | 73.8±6.1 | 73.2±5.9 | 73.7±5.4 | 74.3±6.2 | 0.0524 |
| 性别(男/女) | 1/1.26 | 1/0.81 | 1/1.72 | 1/1.00 | <0.0001 |
| 吸烟(%) | 38.22 | 38.20 | 30.88 | 51.39 | <0.0001 |
| 饮酒(%) | 31.78 | 50.64 | 30.25 | 41.76 | <0.0001 |
| BMI | 22.05±3.48 | 21.84±3.06 | 24.84±3.63 | 23.55±4.05 | <0.0001 |
2.2 不同人群间各生物标志水平比较
总人群指甲硒含量范围为0.078 ~ 4.217 μg/g(表 2)。比较4个现场人群间指甲硒水平的差异发现,各人群之间指甲硒水平均存在统计学差异(P<0.05),同省份的环境适宜硒地区人群指甲硒水平明显高于低硒地区人群。
| 指标 | 总人群 (n = 1 859) | 四川适宜硒地区 (n = 450) | 四川低硒地区 (n = 466) | 山东适宜硒地区 (n = 476) | 山东低硒地区 (n = 467) | P值 |
| 指甲硒(μg/g) | 0.465±0.220 | 0.452±0.108 | 0.246±0.097 | 0.648±0.277 | 0.509±0.103 | <0.0001 |
| ApoA1(g/L) | 1.484±0.389 | 1.745±0.466 | 1.310±0.321 | 1.450±0.256 | 1.442±0.352 | <0.0001 |
| ApoB(g/L) | 0.717±0.230 | 0.663±0.323 | 0.630±0.190 | 0.856±0.220 | 0.715±0.208 | <0.0001 |
| ApoE(mg/dL) | 3.514±1.426 | 3.994±1.621 | 2.640±0.968 | 3.809±1.392 | 3.624±1.255 | <0.0001 |
| TC(mmol/L) | 4.11±1.21 | 4.88±1.33 | 3.21±0.83 | 4.34±0.94 | 4.03±1.06 | <0.0001 |
| TG(mmol/L) | 1.05±0.83 | 1.48±0.96 | 0.86±0.44 | 0.95±1.02 | 0.92±0.62 | <0.0001 |
| HDLC(mmol/L) | 1.27±0.46 | 1.58±0.55 | 1.10±0.35 | 1.23±0.34 | 1.19±0.41 | <0.0001 |
| LDLC(mmol/L) | 2.36±0.91 | 2.66±0.99 | 1.64±0.62 | 2.65±0.78 | 2.48±0.80 | <0.0001 |
4个现场人群间血清7项血脂指标水平均存在统计学差异(P<0.05;表 2)。4组人群间两两比较发现,各现场之间血清ApoB、ApoE、TC、LDLC的含量均存在统计学差异,同省份适宜硒地区人群的上述4项指标含量均高于低硒地区人群。山东两地区人群间ApoA1、TG和HDLC水平无显著统计学差异,但四川适宜硒地区人群ApoA1、TG和HDLC水平均显著高于低硒地区人群(P<0.05)。
2.3 指甲硒与血脂水平的相关分析单因素和多因素相关分析结果一致显示,总人群指甲硒含量与血清6项指标ApoA1、ApoB、ApoE、TC、HDLC、LDLC含量均呈统计学正相关(P<0.05),未发现指甲硒与血清TG含量存在显著统计学相关(P>0.05),调整性别、年龄、吸烟、饮酒、体质指数影响后的偏相关系数见表 3。各地区研究人群独立分析显示,四川适宜硒地区人群指甲硒与血脂水平的相关关系与总人群表现一致,而四川低硒地区人群指甲硒仅与ApoA1含量呈统计学正相关,山东适宜硒地区人群指甲硒仅与ApoE含量呈统计学负相关,山东低硒地区人群指甲硒分别与TC、LDLC呈统计学正相关(表 3)。
| 指标 | 总人群 (0.078~4.217) | 四川适宜硒地区 (n = 450) | 四川低硒地区 (n = 466) | 山东适宜硒地区 (n = 476) | 山东低硒地区 (n = 467) |
| 血清ApoA1 | 0.12849** | 0.18599** | 0.09804* | -0.05750 | 0.02377 |
| 血清ApoB | 0.18247** | 0.17748** | 0.03416 | -0.04338 | 0.03956 |
| 血清ApoE | 0.13578** | 0.10540* | 0.01633 | -0.09224* | 0.03754 |
| TC | 0.21541** | 0.19761** | 0.01485 | -0.03102 | 0.12465** |
| TG | -0.02482 | 0.06410 | -0.00677 | -0.03781 | 0.05517 |
| HDLC | 0.12107** | 0.12647** | 0.04676 | -0.03386 | 0.04830 |
| LDLC | 0.25626** | 0.17416** | 0.01248 | -0.00277 | 0.10933* |
| 注:*P<0.05,**P<0.01 | |||||
根据指甲硒百分位数将人群分为5组,相关分析显示,指甲硒与ApoA1、ApoB、ApoE、TC、HDLC、LDLC 6项血脂指标的正相关仅在低硒人群(指甲硒含量<0.427 μg/g)有显著统计学意义,在指甲硒含量介于0.506 ~ 0.596 μg/g的人群,指甲硒与ApoE、TC、TG均呈统计学负相关(P<0.05;表 4)。
| 指标 | ~20%百分位数人群 (0.078~0.285) | ~40%百分位数人群 (0.286~0.426) | ~60%百分位数人群 (0.427~0.505) | ~80%百分位数人群 (0.506~0.596) | ~100%百分位数人群 (0.597~4.217) |
| 血清ApoA1 | 0.13565** | 0.14806** | 0.06120 | -0.09265 | -0.04730 |
| 血清ApoB | 0.07348 | 0.10236** | 0.02999 | -0.05590 | 0.00942 |
| 血清ApoE | 0.03579 | 0.17848** | 0.01187 | -0.11805* | -0.11689 |
| TC | 0.10957* | 0.21769** | 0.03356 | -0.12161* | -0.04207 |
| TG | 0.00761 | 0.03638 | 0.00926 | -0.10869* | -0.06879 |
| HDLC | 0.12026* | 0.08144 | 0.02507 | -0.02906 | -0.04724 |
| LDLC | 0.10495* | 0.26390** | 0.02190 | -0.08881 | -0.00067 |
3 讨论
硒在人体内以谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)、硒蛋白P(SelP)、硫氧还蛋白还原酶(TrxR)等多种含硒功能蛋白的形式存在,在维护细胞正常功能、抗氧化损伤等方面发挥重要作用。细胞实验表明[9],TrxR1等含硒蛋白表达上调可使巨噬细胞内氧化型LDL的产生减少。动物实验表明[10-11],硒缺乏可致LDL受体的表达下调,硒蛋白P(SelP)可通过抗LDL的过氧化作用进而调节血浆胆固醇水平,SelP基因敲除小鼠SelP合成障碍与脂质代谢改变有关。
美国2003—2004年全国营养与健康调查显示[12],在血硒低水平范围内(<124 μg/L),美国成人血清硒含量与HDL-C含量呈正显著相关,但在血硒较高水平成人中,血硒与总胆固醇和LDL-C含量升高有关。英国的成人横断面调查发现[13],高血硒水平常伴有TC和非HDL-C升高。对台湾老年人的调查也发现[14],TC、TG、LDL-C和空腹血糖随着血清Se浓度的增加而显著增加,提示高硒水平对心血管具有潜在副作用。在环境低硒的芬兰,补硒干预的队列研究表明[15],硒补充早期血浆硒含量的升高与血浆总胆固醇、HDL-C和LDL-C升高正相关,但后期的随访数据并不支持这种联系。此外,英国一项针对轻度缺硒老年人的补硒干预研究发现[16],在每日补充含有200 μg或300 μg硒的富硒酵母6个月后,血浆硒水平提高的同时,血浆TC及TC/HDL-C比值降低,HDL-C增高。
在前期小样本研究发现硒负荷与血脂含量可能存在相关的基础上[5],本研究进一步扩大样本量,并新增加了4项血脂指标。研究发现,4个现场人群间7项血脂指标水平均存在统计学差异,同省份适宜硒地区人群的各血脂指标含量一般高于低硒地区人群;相关分析显示,总人群指甲硒含量与血清6项指标ApoA1、ApoB、ApoE、TC、HDLC、LDLC含量均呈统计学正相关,但正相关关系仅在低硒人群(指甲硒含量<0.427 μg/g)有统计学意义,且不同地区人群指甲硒与血脂关系的表现并不完全一致,与既往报道的多数人群流行病学研究结果基本相似,提示环境硒水平及人体硒水平对胆固醇代谢可能存在影响。
受研究设计限制,本研究中仅考虑了性别、年龄、吸烟、饮酒和BMI等因素,未涉及遗传因素和其它营养元素等的影响,尚无法准确揭示人体硒水平与血脂水平之间的定量关系。在今后的研究中,如能更全面考虑其它影响因素的作用,并探讨硒暴露对血脂代谢的影响作用机制,将对环境低硒地区人群健康保护以及全人群心血管疾病的防治具有重要意义。
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