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代谢综合征(metabolic syndrome,Met S)是以中心性肥胖、血脂异常、高血压、高血糖为主要特征的一系列代谢紊乱的症候群。近年来,Met S的发病率和患病率连年攀升,已呈现全球流行趋势。研究表明,Met S可显著增加心血管疾病和糖尿病发病风险及全因死亡风险。因此,识别Met S的影响因素并进行有效防控,已成为降低心血管疾病和糖尿病负担、促进人类健康的重要手段之一。必需微量元素作为人体不可或缺的微量营养素,对于维持机体代谢稳态有着积极贡献,而必需微量元素的失衡则会对糖脂代谢、心血管功能等带来不利影响。既往研究表明必需微量元素与糖脂代谢紊乱及Met S的发生发展有关,但目前研究结论并不一致。同时,人体内必需微量元素往往具有相似的来源和途径,他们可能通过共同暴露的形式联合影响糖脂代谢过程以及Met S的发生发展。但现有研究多针对单一必需微量元素与Met S的关联展开探讨,缺乏对必需微量元素共同作用的研究。此外,炎症反应是Met S的可能病理机制之一,目前少有研究探讨炎症标志物,如C反应蛋白(C-reactive protein,CRP),在必需微量元素与Met S关联间可能潜在的中介作用。因此,本研究旨在通过病例-对照设计,探究血浆必需微量元素水与Met S患病风险的关联,并进一步探讨血浆必需微量元素对Met S患病风险的联合作用,以及CRP在两者关联间可能潜在的中介作用。本研究主要包括以下三个部分:第一部分血浆必需微量元素与代谢综合征的关联性研究目的:探究血浆必需微量元素水平与Met S及其组分患病风险的关联。方法:本部分研究对象均来自2018年至2019年广东省深圳市南山区社区健康服务中心进行体检的居民。Met S病例与对照人群按照性别和年龄(±2岁)进行1:1匹配,最终纳入Met S病例1163例,对照1163例。收集研究对象的基本信息、人体测量学资料及其空腹血样。采用电感耦合等离子体质谱法测定血浆必需微量元素(铜、锌、硒、铬、钴、钼)含量。通过Logistic回归模型计算比值比(odds ratio,OR)和95%置信区间(confidence interval,CI)分析血浆必需微量元素与Met S及其组分的关联性,并利用限制性三次样条回归模型探究两者间的非线性关系。结果:Met S组血浆硒水平显著高于对照组,而血浆铬、钴、钼水平显著低于对照组。经多变量模型校正后,以最低四分位组(Q1)人群为参照,血浆硒、铬、钴、钼水平处于最高四分位组(Q4)人群的Met S患病OR(95%CI)值依次为1.44(1.08-1.93)、0.57(0.43-0.76)、0.70(0.53-0.92)、0.53(0.40-0.71)。经对数转换的血浆硒、铬、钴、钼水平每升高一个标准差,Met S患病风险分别升高12%(OR:1.12,95%CI:1.01-1.25)和降低21%(OR:0.79,95%CI:0.72-0.88)、9%(OR:0.91,95%CI:0.82-1.00)、19%(OR:0.81,95%CI:0.74-0.90),且线性趋势检验结果均有统计学意义。三次样条回归模型显示,血浆硒、钴与Met S分别呈正向和负向线性关联;而血浆铬、钼与Met S均呈负向非线性关联。在Met S各组分中,血浆铜与中心性肥胖和高血压呈正向关联,血浆锌与高甘油三酯(triglyceride,TG)血症呈正向关联,血浆硒与高TG血症和高血糖呈正向关联,而与低高密度脂蛋白胆固醇(high-density lipoprotein cholesterol,HDL-C)血症呈负向关联,血浆铬与中心性肥胖、低HDL-C血症和高血糖呈负向关联,血浆钴与中心性肥胖和高TG血症呈负向关联,血浆钼与中心性肥胖、高TG血症和高血糖呈负向关联。结论:本部分结果表明,血浆硒水平升高和铬、钴、钼水平降低均与Met S患病风险升高存在显著关联。第二部分血浆必需微量元素与代谢综合征的联合作用研究目的:探讨血浆必需微量元素联合暴露水平与Met S患病风险的关联。方法:研究对象来源和病例对照匹配方法参见第一部分。本部分采用弹性网络(elastic net,ENET)回归模型和10折交叉验证法筛选与Met S相关的血浆必需微量元素,并计算其回归系数,通过必需微量元素血浆水平与其相对应的回归系数相乘后求和,计算得到血浆必需微量元素环境风险评分(environmental risk score,ERS)。采用Logistic回归分析血浆必需微量元素ERS与Met S及其组分的关联性。通过绘制并计算受试者工作特征曲线下面积、综合判别改善度和净重新分类改善度来评价引入血浆必需微量元素ERS对Met S预测模型的改善效果。结果:经过ENET筛选后,最终纳入血浆硒、铬、钴、钼4种与Met S相关的必需微量元素。经多变量模型校正后,血浆必需微量元素ERS处于Q2组、Q3组、Q4组的人群相比Q1组的人群,Met S的患病OR(95%CI)值分别为0.61(0.47-0.79)、0.59(0.45-0.77)和0.46(0.35-0.62)。血浆必需微量元素ERS每升高一个标准差,Met S的患病风险降低21%(OR:0.79,95%CI:0.71-0.88),且线性趋势检验结果有统计学意义。在Met S的传统危险因素预测模型的基础上加入血浆必需微量元素ERS后,受试者工作特征曲线下面积从0.71升高至0.74(综合判别改善度:2.6%,P<0.001;净重新分类改善度:6.8%,P<0.001)。结论:本部分结果表明,基于ENET筛选并构建的血浆必需微量元素ERS与Met S患病风险呈显著的负向关联;通过在Met S传统危险因素中引入血浆必需微量元素ERS后,所构建Met S患病风险预测模型的预测能力显著增加。第三部分C反应蛋白在血浆必需微量元素与代谢综合征关联的中介作用分析目的:探索血清CRP在血浆必需微量元素和Met S关联间可能潜在的中介作用。方法:研究对象来源和病例-对照匹配方法参见第一部分。采用酶联免疫吸附法测定血清CRP水平。通过Logistic回归模型分析CRP水平与Met S及其组分的关联性。采用广义线性回归模型分析血浆必需微量元素与CRP的关联性。利用“mediation”R软件包开展CRP在血浆必需微量元素与Met S关联间的中介作用分析。结果:经多变量模型校正后,血清CRP水平处于Q3组和Q4组的人群与处于Q1组的人群相比,Met S患病OR(95%CI)值分别为1.64(1.23-2.17)和2.01(1.52-2.65);经对数转换后的CRP水平每升高一个标准差,Met S患病风险升高25%(OR:1.25,95%CI:1.13-1.37),且线性趋势检验结果有统计学意义。血清CRP水平与Met S各组分均呈正向关联。血浆铜、钴水平与Met S分别呈正向和负向关联。CRP介导了15.0%血浆钴水平与Met S患病风险间的负向关联(P中介=0.016)。结论:本部分结果表明,血清CRP水平与Met S及其各组分患病风险均呈正向关联,且与血浆铜、钴水平分别呈正向和负向关联;CRP介导了15.0%血浆钴水平与Met S患病风险间的负向关联。