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【期刊瞭望】意想不到的2型糖尿病帮凶——空气污染

 

编者按:近年来,空气污染逐渐成为全球共同关注的重要公共健康问题。2017年1月,Journal of Diabetes Investigation和Diabetes杂志先后发表的两项研究,分别从暴露于PM2.5与2型糖尿病发病风险相关性、暴露于NO2或PM2.5与2型糖尿病的两个重要发病机制——胰岛素敏感性和β细胞功能的相关性进行分析,为我们带来了关于“空气污染与2型糖尿病相关性”的最新力证。

 

荟萃分析:长期暴露于PM2.5与2型糖尿病发病风险增加相关

 

研究对Medline、EMBASE、Cochrane及Web of Science数据库2016年8月10日之前的文献进行检索,最终入选10篇文献(由于其中一项研究纳入了2个不同研究人群,故共涉及11个队列),并根据不同糖尿病类型——2型糖尿病和妊娠糖尿病进行亚组分析。

 

  • 长期暴露期于PM2.5与2型糖尿病发病正相关

 

长期暴露于PM2.5与2型糖尿病发病风险增加相关,相对危险度(RR)为1.25(95%CI 1.10-1.43),即PM2.5浓度每增加10 μg/m3,2型糖尿病发病风险增加25%。(线性回归模型检验后P=0.967)。

 

  • 整个妊娠期暴露于PM2.5导致妊娠糖尿病风险增加,但未达统计学意义

 

尽管妊娠初期、中期及整个妊娠期暴露于PM2.5与妊娠糖尿病的相关性未达统计学意义,但整个妊娠期暴露于PM2.5的孕妇发生妊娠糖尿病的风险高于其他两个阶段,RR为1.162(95%CI 0.806-1.675),即PM2.5每增加10 μg/m3,妊娠糖尿病发病风险增加16%。

 

这一荟萃分析显示,长期暴露于PM2.5与2型糖尿病发病风险增加相关。虽然长期暴露于PM2.5与妊娠糖尿病的相关性还有待进一步确认,但减少易感人群,尤其是孕妇暴露于PM2.5的措施仍是明智之举。

 

环境空气污染与胰岛素敏感性、β细胞功能下降均相关

 

儿童肥胖研究中心-空气研究(Childhood Obesity Research Center – Air Study,CORC-空气研究)为一项纵向队列研究,共纳入美国洛杉矶2001-2012年期间的314例8~15岁的拉丁裔超重或肥胖儿童参与者(男性182例,女性132例),平均随访3.4年。本研究对CORC-空气研究的参与者进行分析。

 

  • 更高浓度的NO2及PM2.5与胰岛素敏感性降低相关

 

NO2长期暴露期间,浓度增加5 ppb(parts per billion,十亿分之一体积浓度)与胰岛素敏感性(SI)下降速度增加2.4%(P=0.02)相关,这也与18岁时SI下降13%相关。PM2.5长期暴露期间,浓度增加4 µg/m3与SI下降速度增加3.3%(P=0.02)相关,同时也与18岁时SI下降21.6%相关。

 

18岁时NO2及PM2.5浓度变化对胰岛素敏感性的影响

 

  • 更高浓度的NO2与β细胞功能下降相关

 

使用处置指数DI*评估β细胞功能。NO2长期暴露期间,浓度增加5 ppb与DI下降速度增加2.3%(P=0.02)相关,同时也与18岁时DI下降13%相关。

 

*DI表示随胰岛素敏感性下降,β细胞相应上调胰岛素分泌量的能力,DI=β细胞功能x(胰岛素敏感性)α。

 

18岁时NO2及PM2.5浓度变化对DI的影响

 

  • 高浓度的NO2及PM2.5会导致BMI更高

 

暴露于更高浓度的NO2及PM2.5与体重指数(BMI)增加更快相关。如PM2.5长期暴露期间,浓度增加4 µg/m3与研究期间BMI增加快3.8 kg/m2相关,同时也与18岁时BMI增加3 kg/m2(P=0.006)相关。

 

综上可知,长期暴露于NO2及PM2.5浓度升高的环境下,可导致胰岛素敏感性和β细胞功能降低,从增加2型糖尿病的发病风险。此外,NO2及PM2.5浓度升高还与肥胖增加相关。

 

【作者见解】

 

环境空气污染与2型糖尿病相关性的机制尚未完全明确。啮齿动物研究显示,暴露于空气污染中会增加脂肪组织炎症和肝脏脂质积累、减少骨骼肌葡萄糖利用,从而导致代谢紊乱和肥胖。长期暴露于燃烧造成的空气污染还可能增加氧化应激及全身炎症,从而活化应激激酶,导致胰岛素受体信号的缺陷,最终引起外周胰岛素抵抗。未来应与全身炎症标志物相结合来开展研究,以明确炎症过程是否介导环境空气污染与2型糖尿病的相关性。

 

【参考文献】

 

1. Alderete TL, Habre R1, Toledo-Corral CM, et al. Diabetes 2017,Jan 30

2. He D, Wu S, Zhao H.et al. J Diabetes Investig 2017,Jan 25

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