镉致肾损伤生物标志在长期环境暴露人群中应用的稳定性

王梅; 严俊; 张晨阳; 田小雨; 阮烨; 田恬; 罗斌; 牛静萍; 李盛

doi:10.11847/zgggws1138112

镉致肾损伤生物标志在长期环境暴露人群中应用的稳定性

doi: 10.11847/zgggws1138112

王梅¹,
严俊^{2, 3},
张晨阳¹,
田小雨¹,
阮烨¹,
田恬¹,
罗斌¹,
牛静萍^1, ,,
李盛^4, ,

1.
兰州大学公共卫生学院，甘肃兰州 730000
2.
兰州大学第一医院普外科
3.
甘肃省生物治疗与再生医学重点实验室
4.
兰州市第一人民医院

基金项目: 国家自然科学基金（81872578）

详细信息

作者简介:
王梅（1994 – ），女，甘肃天水人，硕士在读，研究方向：环境卫生学

通讯作者:
牛静萍，E-mail：niujingp@lzu.edu.cn

李盛，E-mail：1178708407@qq.com

中图分类号: R 12
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出版历程
- 收稿日期: 2022-01-26
- 网络出版日期: 2022-12-19
- 刊出日期: 2023-01-31

Stability of cadmium-induced renal injury biomarkers in adult residents with long-term environmental cadmium exposure: a 13-month follow up survey

1.
School of Public Health, Lanzhou University, Lanzhou, Gansu Province 730000, China

摘要

摘要: 目的探讨镉致肾损伤生物标志物在低环境暴露人群中应用的稳定性。方法选择甘肃省某镉污染区在本地居住 ≥ 10年，年龄在40 ~ 69岁（生于1950 — 1979年）的63名居民以及与污染地区社会经济发展水平相似、自然环境优良、环境镉水平明显较低地区的17名居民作为观察对象，分别在2019年11月、2020年11月和2020年12月共收集3次静脉血和晨尿，测定血镉、尿镉、β₂ – 微球蛋白（Uβ₂-MG）、尿N – 乙酰 – β – D – 氨基葡萄糖苷酶（UNAG）、尿视黄醇结合蛋白（URBP）、尿金属硫蛋白（UMT）和尿白蛋白（UALB），并对数据进行重复测量设计资料的方差分析，χ²检验对一般情况进行比较。结果污染地区与对照地区研究对象性别、年龄、吸烟和饮酒情况的构成差异均无统计学意义（P > 0.05）；时间因素对血镉、UALB、UMT和URBP的主效应均无统计学意义（均P > 0.05）；时间因素对尿镉、UNAG和Uβ₂-MG的主效应均有统计学意义（均P < 0.001）。两两比较结果显示3个时间点血镉、UALB、UMT和URBP水平差异均无统计学意义（均P > 0.05）；第2次检测和第3次检测尿镉水平均明显高于第1次检测（均P < 0.001），第3次检测尿镉水平明显高于第2次检测（P < 0.01）；第2次检测UNAG水平明显高于第1次检测和第3次检测（均P < 0.001），第1次检测与第3次检测UNAG水平差异无统计学意义（P > 0.05）；第3次检测Uβ₂-MG水平明显高于第1次检测和第2次检测（均P < 0.001），第1次检测与第2次检测Uβ₂-MG水平差异无统计学意义（P > 0.05）。结论血镉、UALB、UMT和URBP受时间因素影响小，稳定性好；尿镉、UNAG和Uβ₂-MG受时间因素影响较大，稳定性较差。
- 镉生物标志物 /
- 肾损伤 /
- 重复测量 /
- 稳定性
Abstract: Objective To investigate the stability of cadmium-induced renal injury biomarkers in community adults with low environmental exposure. Methods The participants of the survey were 80 permanent residents aged 40 – 69 years living in local areas at least 10 years (63 in an area with relatively heavy environmental cadmium pollution and 17 in an area with similar social and economic development to those of the contaminated area but with low environmental cadmium pollution) in Gansu province. Peripheral blood and morning urine samples of the participants were collected three times in November 2019, November 2020 and December 2020, for detections of blood cadmium, urinary cadmium, urinary β₂-microglobulin (Uβ₂-MG), urinary N-acetyl-β-D-glucosaminidase (UNAG), urinary retinol binding protein (URBP), urinary metallothionein (UMT) and urinary micro-albumin (UALB), respectively. Relevant information of the participants were collected simultaneously with questionnaire interviews. Descriptive statistics with variance analysis and Chi-square test were performed on the data collected. Results The main effects of time on blood cadmium, UALB, UMT and URBP were not statistically significant (all P > 0.05). The main effects of time on urinary cadmium, UNAG and Uβ₂-MG were statistically significant (all P < 0.001). Pairwise comparison showed that there were no significant differences in blood cadmium, UALB, UMT and URBP levels among detections at the three time points (all P > 0.05); but the levels of urinary cadmium in the second and third detection were significantly higher than that in the first detection (both P < 0.001); the level of urinary cadmium in the third detection was significantly higher than that in the second detection (P < 0.01); the UNAG level of the second detection was significantly higher than that of the first detection and the third detection (both P < 0.001). There was no significant difference in UNAG level between the first test and the third test (P > 0.05). The Uβ₂-MG level in the third detection was significantly higher than that in the first and the second detection (both P < 0.001). There was no significant difference in Uβ₂-MG level between the first and second detection (P > 0.05). Conclusion Blood cadmium, UALB, UMT and URBP are less affected by time effect and of good stability; while urine cadmium, UNAG and Uβ₂-MG are more affected by time effect and of poor stability.
- cadmium biomarker /
- kidney damage /
- repeated measurement /
- stability

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表 1 研究对象基本情况比较

变量		对照地区（n = 17）		污染地区（n = 63）		χ² 值	P 值
变量		n	%	n	%	χ² 值	P 值
性别	男性	10	58.8	32	50.8	0.346	0.556
	女性	7	41.2	31	49.2
年龄（岁）	≥ 40	3	17.6	8	13.1	1.131	0.568
	50～	7	41.2	34	55.7
	60～	7	41.2	19	31.1
吸烟	否	11	64.7	37	59.7	0.141	0.707
	是	6	35.3	25	40.3
饮酒	否	14	82.4	55	88.7	0.488	0.485
	是	3	17.6	7	11.3

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表 2 Mauchly′s球形检验结果

指标	Mauchly′s W	P 值
尿镉	0.995	0.838
血镉	0.895	0.013
UALB	0.972	0.335
UMT	0.909	0.024
UNAG	0.974	0.363
URBP	0.981	0.472
Uβ₂-MG	0.979	0.438

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表 4 不同时间研究对象生物标志物水平两两比较结果（$\bar x \pm s$，n = 80）

指标	第1次检测	第2次检测	第3次检测	P₁₂	P₁₃	P₂₃
尿镉(µg/g Cr)	2.99 ± 2.72	4.47 ± 3.02	5.24 ± 3.02	< 0.001	< 0.001	0.004
血镉(ng/mL)	5.42 ± 2.51	5.17 ± 2.46	5.27 ± 2.41	0.108	0.388	0.437
UALB(µg/g Cr)	895.92 ± 1.79	823.65 ± 1.86	919.56 ± 1.68	0.308	0.715	0.166
UMT(µg/g Cr)	6.93 ± 1.80	7.18 ± 1.47	7.52 ± 1.50	0.662	0.297	0.462
UNAG(U/g Cr)	9.25 ± 1.92	15.84 ± 1.80	9.92 ± 1.80	< 0.001	0.313	< 0.001
URBP(µg/g Cr)	64.81 ± 1.73	70.80 ± 1.82	67.35 ± 1.79	0.318	0.628	0.573
Uβ₂-MG(µg/g Cr)	326.08 ± 2.49	362.73 ± 2.56	702.18 ± 2.55	0.309	< 0.001	< 0.001
注：P₁₂、P₁₃分别表示第1次检测与第2次检测、第3次检测比较的P 值; P₂₃表示第2次检测与第3次检测比较的P 值。

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表 3 重复测量方差分析结果

指标	变异来源	离均差平方和	自由度	均方	F 值	P 值
尿镉	时间	2.515	2	1.258	64.330	< 0.001
血镉	时间	0.017	1.810	0.009	1.360	0.259
UALB	时间	0.100	2	0.050	1.106	0.333
UMT	时间	0.050	1.833	0.027	0.609	0.532
UNAG	时间	2.554	2	1.277	35.199	< 0.001
URBP	时间	0.059	2	0.030	0.541	0.583
Uβ₂-MG	时间	5.211	2	2.605	33.242	< 0.001

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