产前血铅水平与青春期前肾小球滤过率降低:体质指数的修饰作用

Prenatal blood lead levels and reduced preadolescent glomerular filtration rate: Modification by body mass index

作者信息Charlie Saylor, Marcela Tamayo-Ortiz, Ivan Pantic, Chitra Amarasiriwardena, Nia McRae, Guadalupe Estrada-Gutierrez, Sandra Parra-Hernandez, Mari Cruz Tolentino, Andrea A Baccarelli, Jeffrey J Fadrowski, Chris Gennings, Lisa M Satlin, Robert O Wright, Martha M Tellez-Rojo, Alison P Sanders
PMID33678412
发布时间2021-09
DOI10.1016/j.envint.2021.106414

实验完整度

中

包含前瞻性队列研究、母体血铅和骨铅测量、儿童eGFR计算及统计分析,但主要依赖观察性数据,缺乏功能验证和机制验证。

主要模型

PROGRESS出生队列中的453对母婴 超重、肥胖及正常体重儿童亚组

重点核对

孕中期、孕晚期和分娩时血铅水平(BLL) 产后1个月胫骨和髌骨骨铅水平 8-12岁儿童eGFR(基于胱抑素C和肌酐) 儿童BMI状态(正常、超重、肥胖)

摘要

背景:对于发育中的肾脏,产前期可能代表对环境损害易感的关键窗口期,导致永久性肾单位丢失。鉴于大多数肾单位形成在孕晚期完成,我们着手测试以下两点:1) 产前铅暴露是否与青春期前肾功能降低相关;2) 青春期前肥胖是否与早期铅暴露协同作用以降低肾功能。方法:我们的研究包括参加PROGRESS出生队列的453对母婴。我们评估了在孕中期和孕晚期以及分娩时收集的样本中的产前血铅水平(BLL),以及产后一个月的胫骨和髌骨骨铅测量值。青春期前估算肾小球滤过率(eGFR)由8-12岁时测量的血清肌酐和/或胱抑素C水平得出。我们应用线性回归评估产前骨铅和血铅水平与青春期前eGFR的关系,并调整了年龄、性别、BMI z评分、室内烟草烟雾暴露和社会经济地位等协变量。我们还检查了性别特异性关联,并测试了BMI状态的效应修饰。结果:我们观察到产前铅暴露与eGFR之间无关联。然而,在交互作用分析中,我们发现超重儿童中,BLL(在孕中期、孕晚期和分娩时评估)与青春期前eGFR呈负相关。例如,在超重参与者中,孕中期BLL每增加一个ln单位,基于胱抑素C的eGFR下降10.5个单位(95% CI: −18.1, −2.8; p = 0.008)。无论铅暴露如何,我们还观察到BMI z评分与eGFR在总体上以及超重参与者中均无关联。然而,在青春期前肥胖的参与者中,我们观察到eGFR显著下降5.9个单位。我们没有观察到性别特异性效应的证据。结论:我们的发现如果得到其他研究的证实,提示脂肪量和围产期铅暴露的联合不良效应与青少年肾功能之间存在复杂的相互作用。未来的研究将评估青春期肾功能和脂肪量轨迹,以更好地了解肾功能下降的环境风险因素。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
产前铅暴露是否与青春期前肾功能降低相关,以及青春期前肥胖是否与早期铅暴露协同作用降低肾功能。
核心机制
研究提示铅暴露与肥胖可能通过减少肾单位数量、影响肾素-血管紧张素-醛固酮系统及氧化应激等机制协同损害肾功能,但具体机制未在本文中直接验证。
主要证据
在超重参与者中,孕中期、孕晚期和脐带血BLL每增加一个ln单位,eGFR分别下降10.5、10.0和8.9个单位(基于胱抑素C的eGFR),且存在超重状态与孕中期BLL的乘法交互作用(p=0.003)。
研究意义
研究结果提示维持健康体重和预防孕期铅暴露对保护青春期肾脏健康具有公共卫生意义,但需进一步研究证实。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

队列建立与样本采集

建立母婴队列并收集产前铅暴露和儿童肾功能指标。

从PROGRESS队列中纳入453对母婴,采集孕中期、孕晚期母血、脐带血、产后1个月骨铅(胫骨、髌骨)以及8-12岁儿童血清样本。

2

血铅和骨铅测量

评估产前铅暴露水平。

使用ICP-MS测量血铅,使用K-XRF测量骨铅。

3

肾功能评估

计算青春期前eGFR。

使用胱抑素C和肌酐水平,通过Schwartz方程和2012年胱抑素C方程计算eGFR。

4

统计分析

评估铅暴露与eGFR的关联及BMI的效应修饰。

使用多元线性回归,调整年龄、性别、BMI z-score、SES、烟草暴露,进行交互作用分析。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
安捷伦8800 ICP三重四极杆Agilent--
K壳层X射线荧光仪----
Quantikine ELISA人胱抑素C免疫测定试剂盒R&D Systems--
肌酐FS试剂DiaSys--
Respons 910分析仪DiaSys--
InBody230InBody--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
队列纳入与排除
纳入标准:年龄≥18岁,孕周<20周,有计划在墨西哥城居住三年;排除标准:心脏病、肾病、使用类固醇或抗癫痫药、每日饮酒。
阅读提示:Methods - PROGRESS Cohort Description
血铅测量
测量仪器为Agilent 8800 ICP Triple Quad,检测限<0.2μg/dL。
阅读提示:Methods - Blood Lead Measurements
骨铅测量
使用K-shell XRF,测量时间30分钟。
阅读提示:Methods - Bone Lead Measurements
eGFR计算
胱抑素C和肌酐测量方法及方程,包括Schwartz和2012年胱抑素C方程。
阅读提示:Methods - Cystatin C and Creatinine Measurements, eGFR Calculations
BMI分类
根据WHO z-score,定义肥胖(>2)、超重(1-2)、正常(-2至1),排除体重过轻(<-2)。
阅读提示:Methods - Covariates
统计分析
调整协变量(年龄、性别、SES、BMI z-score、二手烟暴露),使用线性回归,BLL进行自然对数转换。
阅读提示:Methods - Statistical Analyses