硒和铅暴露与未确诊高血压个体的血压升高有关：来自2013–2020年NHANES的研究发现

重金属暴露与血压升高的关联及中介机制研究。美国20-60岁无高血压史人群数据分析显示，血硒（OR:1.01）和血铅（OR:1.94）与高血压风险显著相关，BMI对其具有调节作用，非HDL-C中介效应占比分别为36.82%和30.80%。

　　
### 重金属暴露与血压升高的关联机制及人群分层研究解读

#### 一、研究背景与科学意义
高血压作为全球最常见的慢性病之一，其患病率与人口老龄化、肥胖率上升呈显著正相关。传统认知将钠盐摄入、吸烟、缺乏运动等作为主要危险因素，但近年来环境污染物与心血管疾病的关系逐渐受到关注。金属元素作为环境中广泛存在的化学物质，其血液浓度与高血压的关联性存在显著争议。例如，铅（Pb）和镉（Cd）的毒性已被证实可能通过氧化应激和内皮功能障碍影响血压，而硒（Se）和锰（Mn）作为必需微量元素，其浓度异常（过高或过低）也可能导致代谢紊乱。

当前研究主要存在两大局限性：其一，多数研究纳入已确诊高血压患者，而药物干预和生活方式改变可能干扰金属暴露与血压的真实关联；其二，金属暴露与血压的生物学机制尚未完全阐明，尤其是脂代谢紊乱是否作为中介路径尚待验证。因此，本研究聚焦于未确诊高血压的年轻成人群体（20-60岁），通过横断面调查分析重金属暴露与血压升高的直接关联，并首次探讨非高密度脂蛋白胆固醇（non-HDL-C）的中介作用，为制定精准的金属污染防控策略提供依据。

#### 二、研究方法与样本特征
研究基于2013-2020年美国国家健康与营养调查（NHANES）数据库，纳入6026名未确诊高血压的成年人。样本通过多阶段抽样确保代表性，排除孕妇、数据缺失者及已有高血压病史者。暴露指标为全血中硒、铅、总汞、镉和锰的浓度，采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）检测，检测限分别为24.48μg/L（Se）、0.07μg/dL（Pb）等。

血压测量严格遵循美国心脏病学会/美国心脏协会指南，要求受试者在安静状态下完成三次血压测量取平均值。BMI分层（<25正常，25-29.9超重，≥30肥胖），非HDL-C水平≥155mg/dL视为异常。协变量包括年龄、性别、种族、教育程度、吸烟/饮酒史、钠摄入量、体力活动及糖脂代谢指标（尿酸、糖化血红蛋白）。

#### 三、核心研究发现
1. **重金属暴露与血压升高的直接关联**
- **硒（Se）**：连续变量每增加1μg/L，高血压风险上升1%（OR=1.01, 95%CI:1.00-1.01）。最高五分位（Q5）人群高血压风险达Q1的1.52倍（OR=1.52, 95%CI:1.01-2.27）。
- **铅（Pb）**：对数转换后每增加1个单位，高血压风险上升36%（OR=1.36, 95%CI:1.09-1.71）。最高五分位（Q5）人群风险达Q1的1.94倍（OR=1.94, 95%CI:1.22-3.07）。
- **其他金属**：总汞、镉、锰未显示显著关联。

2. **人群亚型差异与BMI调节作用**
- **硒的效应呈现BMI分层特征**：肥胖组（BMI≥30）中，Se浓度与高血压风险呈正相关（p=0.022），而超重组和正常体重组未达显著水平。
- **铅的效应则相反**：BMI<30群体中，铅暴露与高血压风险显著相关（p<0.01），而肥胖组未发现关联。
- **性别与年龄无显著交互作用**：男性与女性、青年（20-40岁）与中年（41-60岁）群体中金属暴露的血压效应趋势一致。

3. **非HDL-C的中介效应**
- **硒暴露**：通过非HDL-C的中介路径解释总效应的36.82%。例如，高Se浓度导致非HDL-C水平升高，进而增加高血压风险。
- **铅暴露**：中介效应占比30.80%，显示铅通过脂代谢紊乱影响血压升高的可能机制。
- **直接效应**：即使控制非HDL-C水平，Se和Pb仍独立提升高血压风险（OR分别为1.01和1.36）。

#### 四、机制探讨与临床启示
1. **铅暴露的脂代谢通路**
研究发现铅可能通过干扰胆固醇合成代谢影响血压。铅暴露已被证实可降低高密度脂蛋白（HDL）合成酶活性，同时促进低密度脂蛋白（LDL）氧化。非HDL-C作为LDL-C、VLDL-C等致动脉粥样硬化脂蛋白的总和，其升高可能直接导致血管内皮损伤和斑块形成。本研究中，BMI<30群体中铅暴露与non-HDL-C的强关联提示，这类人群可能因基础代谢状态不同，对铅致脂质紊乱的敏感性更高。

2. **硒的双向作用机制**
硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的核心辅因子，理论上应具有抗氧化保护作用。但本研究发现高硒暴露（Q4/Q5）人群高血压风险显著增加。这可能与硒的毒性阈值效应相关：适量硒（作为必需元素）维持抗氧化功能，但过量（>200μg/day）可能抑制甲状腺激素代谢，并通过激活Nrf2通路促进炎症因子释放，形成血压升高的恶性循环。特别值得注意的是，肥胖人群对高硒的敏感性是普通人群的1.5倍，提示代谢综合征状态下营养素的毒性可能被放大。

3. **BMI的调节机制差异**
研究首次揭示BMI对重金属血压效应的差异化调节：
- **肥胖组（BMI≥30）**：高硒暴露显著增加血压风险（p=0.022），可能与腹部脂肪组织中硒的蓄积及慢性炎症状态相关。
- **超重组（25-29.9）**：硒效应不显著，但铅暴露风险随BMI降低而增强，提示铅可能通过干扰钙离子通道（如电压门控钙通道异常）在瘦组织中引发血管收缩。
- **体重正常组（<25）**：两种金属均未显示显著关联，可能与其基础代谢稳态有关。

4. **性别与年龄的潜在影响**
尽管统计学未发现显著交互作用，但男性高血压患病率（26.04%）显著高于女性（20.89%）。青年群体（20-40岁）中，铅暴露浓度与血压呈剂量反应关系，而中年群体（41-60岁）的硒效应更为突出。这可能与职业暴露差异（青年更多从事制造业）、硒的甲状腺调节作用随年龄增长增强有关。

#### 五、公共卫生策略建议
1. **精准暴露控制**
- 对BMI≥30人群加强硒摄入监测，避免膳食补充剂过量（如硒强化面粉可能导致硒中毒）。
- 在BMI<30的年轻劳动者中，重点防控铅职业暴露（如制造业、汽车维修业），推广血液铅水平定期筛查。

2. **代谢干预优先**
非HDL-C作为中介指标，其水平监测可帮助识别金属暴露高危人群。建议在常规血压筛查中纳入非HDL-C检测，特别是合并肥胖或高钠饮食者。

3. **分层预防策略**
- **肥胖亚群**：开发硒-膳食纤维复合补充剂（维持硒水平在50-200μg/L安全区间），结合抗炎饮食（富含ω-3脂肪酸）。
- **超重亚群**：重点管控铅暴露环境，配合运动干预（提升至500 MET-min/周以上）改善脂代谢。
- **体重正常青年**：加强职业铅暴露防护，推广低剂量运动（≥500 MET-min/周）预防亚临床脂代谢异常。

4. **环境治理方向**
研究显示美国成年人血铅中位数已达7.5μg/L，接近CDC新标准（3.5μg/dL）的2倍。建议：
- 对燃油含铅量、饮用水铅残留实施更严格监管。
- 推广家庭饮用水除铅技术（如活性炭过滤装置）。
- 在工业密集区建立重金属暴露监测网络，重点保护年轻男性劳动者。

#### 六、研究局限性及未来方向
1. **横断面设计的限制**
无法确定金属暴露与血压的因果关系，特别需要验证硒水平随时间变化与血压升高的动态关联。建议开展队列研究，追踪血硒/铅浓度与10年后的高血压发病率。

2. **检测方法的局限性**
血浆/全血检测可能低估软组织蓄积（如脑部铅沉积），需结合头发、指甲等生物标志物进行多维度暴露评估。

3. **未考虑的混杂因素**
研究未完全控制遗传易感性（如MT3基因多态性影响铅毒性）和区域特异性污染（如不同州工业排放差异）。后续研究应纳入基因组学数据和空间暴露分析。

4. **机制验证需求**
需通过动物实验或细胞模型验证以下假设：
- 铅是否通过抑制LDL受体表达导致non-HDL-C堆积
- 硒过量是否激活NLRP3炎症小体通路
- BMI介导的效应是否与内脏脂肪分布相关

#### 七、结论
本研究首次在未确诊高血压的年轻成人群体中证实：
1. 硒和铅暴露与血压升高存在独立关联，且存在剂量-反应关系。
2. non-HDL-C水平升高介导了约30-37%的金属暴露致血压升高的效应。
3. BMI作为关键调节因素，提示肥胖和体重正常人群需要差异化的金属污染防控策略。

这些发现为制定"代谢状态-金属暴露"双维度的预防策略提供了理论依据，同时强调早期干预的重要性——在血压尚未升高时，通过改善生活方式（如增加体力活动至500 MET-min/周以上）和针对性环境治理，可能有效阻断金属暴露的致病通路。