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为探究血清金属浓度对健康的影响，研究人员分析 2381 名 NHANES 2011 - 2016 参与者。发现血清 Cu≥99.48μg/dL、Se≥122.74μg/L 与糖尿病风险相关，金属混合物与糖尿病、高血压、心脏病风险正相关，为生物可降解合金研究提供依据。
在现代医学领域，金属生物材料的应用越来越广泛，大约 70 - 80% 的医疗植入物都是由金属生物材料制成。铜（Cu）、锌（Zn）、硒（Se）在新型医疗应用中占据重要地位，比如骨科植入物、心血管装置等。然而，这些金属生物材料在体内降解会释放离子，可能影响人体健康，引发糖尿病、心血管疾病等多种慢性疾病。
以往关于血清金属的研究大多采用单一金属暴露模式，但患者在实际生活中会通过各种医疗设备接触多种金属成分，这种单一金属研究无法反映临床实际情况，也难以揭示多种金属共同作用对健康的影响。目前，对于 Cu - Zn - Se 混合物对多种健康结局的累积影响缺乏系统研究，这限制了人们对临床环境中多金属暴露潜在健康风险的认识。
为了解决这些问题，来自国内的研究人员开展了一项关于血清 Cu、Se、Zn 混合物与慢性健康结局关联的研究。该研究成果发表在《Bioactive Materials》上。
研究人员利用美国国家健康和营养检查调查（NHANES）2011 - 2016 年具有全国代表性的数据进行分析。研究过程中，主要采用了多变量逻辑回归、限制立方样条回归、分段线性回归、加权分位数和（WQS）回归以及贝叶斯核机回归（BKMR）等关键技术方法。
在研究结果方面：
- 基线特征差异：研究共纳入 2381 名参与者，涵盖多种疾病患者。分析发现，不同金属四分位数组间，参与者在性别、年龄、种族、BMI 等基线特征上存在显著差异。例如，血清铜水平不同的组间，性别分布、BMI 类别和吸烟状况差异显著（所有 p < 0.001）。
- 单一金属与健康结局的关联：多变量回归分析显示，在完全调整模型中，血清 Cu 水平每增加 1 个单位，患骨关节炎的几率高 42%；血清 Zn 水平每增加 1 个单位，患高血压的几率低 15%；血清 Se 水平每增加 1 个单位，患糖尿病的几率低 28%。阈值效应分析表明，血清 Cu≥99.48μg/dL 时，Ln Cu 每增加 1 个单位，糖尿病风险增加 4.55 倍；血清 Se≥122.74μg/L 时，Ln Se 每增加 1 个单位，糖尿病患病率增加 29.96 倍；血清 Se < 157.56μg/L 时，Ln Se 每增加 1 个单位，心脏病发作风险增加 165.19 倍 。
- 金属混合物对健康结局的影响：WQS 回归表明，Cu 对糖尿病、高血压、心脏病发作和类风湿关节炎（RA）的正向权重最高，Zn 对癌症有保护作用。血清金属混合物每增加 1 个单位，糖尿病几率显著增加 23%，高血压几率增加 15%。BKMR 模型显示，含 Cu、Se、Zn 的金属混合物与糖尿病、高血压和心脏病发作的疾病风险增加显著相关，对癌症和 RA 虽有负向趋势，但无统计学意义。
- 敏感性分析结果：BKMR 分析显示，血清 Cu 对高血压患病率有显著正向影响；血清 Zn 在 Cu 和 Se 水平高于第 50 百分位数时，对骨关节炎风险有显著正向影响；血清 Se 在 Cu 和 Zn 水平高于第 50 百分位数时，对糖尿病有显著正向影响，在 Cu 和 Zn 水平低于第 50 百分位数时，对癌症风险有显著负向影响。分位数 G 计算分析确定了各金属在不同方向上的相对重要性。将冠心病（CHD）、心脏病发作和高血压合并为心血管疾病（CVD）组进行分析，发现 Se 是 CVD 患病率的重要风险因素，血清 Cu - Se - Zn 混合物对 CVD 患病率有总体正向影响。
研究结论和讨论部分指出，血清 Cu 水平≥99.48μg/dL、血清 Se 水平≥122.74μg/L 分别与糖尿病风险显著相关，血清 Se 水平 <157.56μg/L 与心脏病发作风险相关，血清中含 Cu、Se、Zn 的金属混合物与糖尿病、高血压和心脏病发作风险呈显著正相关 。这一研究成果对于生物可降解金属基材料在医疗领域的应用具有重要意义。它为医疗从业者建立基于血液金属浓度阈值的患者风险分类系统提供了依据，有助于在术前评估和术后护理中做出更合适的决策。同时，也为未来生物可降解合金材料的设计指明了方向，如在设计合金系统时要平衡各成分的溶解行为，调控离子释放速率，确保血清金属浓度在安全范围内。此外，该研究还为跨学科研究提供了思路，促进材料科学与临床流行病学的结合，推动 “材料 - 生物金属稳态调节” 在未来医疗中的应用，有望为降低疾病风险、开发新型复合生物材料提供有力支持。
