Sci Rep. 2021; 11: 17694.
Published online 2021 Sep 6. doi: 10.1038/s41598-021-97254-y
PMCID: PMC8421344
PMID: 34489505
Secondhand smoke increases the risk of developing kidney stone disease
Chien-Heng Chen,1 Jia-In Lee,2 Jhen-Hao Jhan,3,4,5 Yung-Chin Lee,3,4,5 Jiun-Hung Geng,
Author information Article notes Copyright and License information Disclaimer
科学代表2021；11：17694。
2021 年 9 月 6 日在线发布 。doi: 10.1038/s41598-021-97254-y
PMCID：PMC8421344
PMID：34489505
二手烟增加患肾结石的风险
研究表明，吸烟会增加各种肾脏疾病的风险，尽管不知道接触二手烟的非吸烟者患肾结石的风险。这项研究分析了2008年至2019年参加台湾生物银行的19,430名无肾结石病史的不吸烟者。他们根据二手烟暴露分为两组；无暴露和暴露组；参与者的平均年龄为 51 岁，81% 是女性。在平均 47 个月的随访期间，无暴露组和暴露组的 352 (2.0%) 和 50 (3.3%) 名参与者中观察到肾结石的发生。暴露组发生肾结石的比值比 (OR) 显着高于未暴露组 [OR, 1.64; 95% 置信区间 (95% CI) 1.21 至 2.23]。参与者 > 1。与未接触相比，每周接触 2 小时的肾结石风险几乎是两倍（OR，1.92；95% CI 1.29 至 2.86）。我们的研究表明，二手烟是发生肾结石的危险因素，并支持对这一发现进行前瞻性评估的必要性。
肾结石病 (KSD) 是一个全球性的健康问题。KSD 在台湾的终生风险约为 10%，与北美和欧洲3相似。KSD 与尿路感染和慢性肾病 的风险增加有关，还可能导致危及生命的疾病，包括败血症。大多数结石是由遗传和环境因素共同形成的，因此迫切需要确定可改变的因素并应用一级预防以减轻 KSD 的负担。
吸烟会损害身体健康并损害器官，包括肾脏。报告显示，吸烟与慢性肾脏疾病的风险较高6，肾癌和肾结石 ; 然而，人们对二手烟 (SHS) 与肾结石形成之间的关系知之甚少。此外，SHS 可能包含比烟草烟雾中发现的化学物质更多的有毒化学物质，假设 SHS 可能有害. 了解 SHS 对肾脏健康的影响非常重要，这有助于在我们的生活环境中实施吸烟限制。基于先前有限的结果和缺乏对这个问题的大型队列研究随访，本研究的目的是调查台湾生物银行 19,430 名参与者的纵向数据中 SHS 暴露与 KSD 风险之间的关联(TWB) 研究。
结果
基线特征
表中总结了 19,430 名参与者的基线概况 1. 平均年龄为 51 ± 10 岁；大多数受试者 (81%) 是女性；总共有 17,905 (92%) 名受试者被纳入无暴露组。在暴露于 SHS 的 1525 名参与者中，每周暴露时间的中位数为 1.2（四分位距为 0.5 至 5）。参与者在家中（n = 974, 65%）比在工作中（n = 598, 39%）更多地暴露于 SHS，其中 SHS 暴露组往往饮酒率更高，体育活动率更低，结婚率更低, 并且体重指数 (BMI) 高于无暴露组。
表格1 研究参与者的临床特征按接触二手烟进行分类。
| 特征 | 总计，n = 19,430 | 二手烟暴露 | p值 | |
|---|---|---|---|---|
| 无曝光，n = 17,905 | 曝光，n = 1525 | |||
| 人口统计数据 | ||||
| 年龄，岁 | 51±10 | 51±10 | 48±10 | 0.387 |
| 女性 | 15,644 (81) | 14,482 (81) | 1162 (76) | < 0.001 |
| 体重指数，公斤/米2 | 23.7±3.5 | 23.7±3.5 | 24.2±3.8 | 0.001 |
| 酒精状态，永远 | 571（3） | 458（3） | 113 (7) | < 0.001 |
| 体力活动，是的 | 8987 (46) | 8422 (47) | 565 (37) | < 0.001 |
| 结婚了，是 | 17,693 (91) | 16,337 (91) | 1356 (89) | 0.002 |
| 收缩压，毫米汞柱 | 117±18 | 116±18 | 116±18 | 0.363 |
| 舒张压，毫米汞柱 | 72±11 | 72±11 | 72±11 | 0.118 |
| 合并症 | ||||
| 高血压 | 2174 (11) | 2012 (11) | 162 (11) | 0.465 |
| 糖尿病 | 890（5） | 818（5） | 72 (5) | 0.784 |
| 血脂异常 | 1260 (7) | 1170 (7) | 90 (6) | 0.335 |
| 实验室数据 | ||||
| eGFR, ml/min 每 1.73 m 2 | 105±24 | 105±24 | 106±25 | 0.085 |
| 血红蛋白，克/分升 | 13.4±1.5 | 13.4±1.4 | 13.4±1.5 | 0.003 |
| 白蛋白，克/分升 | 4.5±0.2 | 4.5±0.2 | 4.6±0.2 | 0.004 |
| 空腹血糖，mg/dl | 95±19 | 95±19 | 96±22 | < 0.001 |
| 血红蛋白 A1c，% | 5.7±0.7 | 5.7±0.7 | 5.7±0.9 | 0.001 |
| 总胆固醇，毫克/分升 | 196±36 | 196±36 | 194±36 | 0.489 |
| 甘油三酯，毫克/分升 | 107±75 | 106±73 | 110±92 | 0.001 |
| 高密度脂蛋白胆固醇，毫克/分升 | 56±13 | 56±13 | 55±13 | 0.152 |
| 低密度脂蛋白胆固醇，毫克/分升 | 121±32 | 122±32 | 121±31 | 0.881 |
| 尿酸，毫克/分升 | 5.2±1.3 | 5.2±1.3 | 5.4±1.4 | < 0.001 |
BMI体重指数、BP血压、eGFR估计的肾小球滤过率、HDL高密度脂蛋白、LDL低密度脂蛋白。
SHS与KSD发展的关联
在平均 47 ± 14 个月的随访期间，共有 402 名参与者（占研究人群的 2.1%）发展为 KSD。在单变量分析中，年龄、性别、已婚状态、BMI、收缩压（SBP）、舒张压（DBP）、高血压病史、血脂异常病史、血清血红蛋白、白蛋白、空腹血糖、血红蛋白 A1c、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇和尿酸与 KSD 的发展显着相关（表2）。SHS 暴露组发生肾结石的风险也显着高于未暴露组 [比值比 (OR)，1.69；95% 置信区间 (CI) 1.25 至 2.28，p值 = 0.001]。调整混杂因素后，男性、DBP 较高、高血压史和 SHS 暴露是 KSD 发展的四个独立危险因素（表3）。将 SHS 暴露组与未暴露组进行比较，暴露组发生 KSD 的 OR 显着增加（OR，1.64；95% CI 1.21 至 2.23，p值 = 0.002）。在具有足够信息（OR，2.05；95% CI 1.40 至 2.99，p值 < 0.001）（补充表S1）的 8850 名参与者的亚组中，该关联在对每日饮水量进行额外调整的模型中仍然显着。
表 2 所有研究参与者（n = 19,430）的单变量二元逻辑分析中与事件肾结石相关的参数。
| 参数 | 优势比（95% CI） | p |
|---|---|---|
| 年龄（每1年） | 1.011（1.001 到 1.021） | 0.032 |
| 女性（与男性） | 0.415（0.337 到 0.510） | < 0.001 |
| 体重指数（每 1 kg/m 2） | 1.065（1.038 到 1.092） | < 0.001 |
| 酒精状态，曾经（与从不） | 1.472（0.899 到 2.411） | 0.124 |
| 身体活动，是（与否） | 1.011（0.829 到 1.232） | 0.915 |
| 已婚，是（与否） | 1.631（1.068 到 2.492） | 0.024 |
| 收缩压（每 1 mmHg） | 1.013 (1.008 到 1.018) | < 0.001 |
| 舒张压（每 1 mmHg） | 1.031 (1.022 到 1.040) | < 0.001 |
| 高血压，是（与否） | 1.913（1.486 到 2.462） | < 0.001 |
| 糖尿病，是（与否） | 1.271（0.830 到 1.947） | 0.270 |
| 血脂异常，是（与否） | 1.753（1.271 到 2.418） | 0.001 |
| eGFR（每 1 ml/min/1.73 m 2） | 0.996（0.992 到 1.001） | 0.085 |
| 血红蛋白（每 1 g/dl） | 1.307（1.216 到 1.403） | < 0.001 |
| 白蛋白（每 1 g/dl） | 1.851（1.197 到 2.862） | 0.006 |
| 空腹血糖（每 1 g/dl） | 1.005（1.001 到 1.009） | 0.009 |
| 血红蛋白 A1c（每 1%） | 1.141（1.028 到 1.267） | 0.013 |
| 总胆固醇（每 1 毫克/分升） | 1.001（0.998 到 1.003） | 0.704 |
| 甘油三酯（每 1 毫克/分升） | 1.002（1.001 到 1.002） | < 0.001 |
| 高密度脂蛋白胆固醇（每 1 毫克/分升） | 0.983（0.975 到 0.991） | < 0.001 |
| 低密度脂蛋白胆固醇（每 1 毫克/分升） | 1.003（0.999 到 1.006） | 0.109 |
| 尿酸（每 1 毫克/分升） | 1.228（1.146 到 1.315） | < 0.001 |
| 二手烟暴露，是（与否） | 1.690（1.251 到 2.284） | 0.001 |
BP血压、eGFR估计肾小球滤过率、HDL高密度脂蛋白、LDL低密度脂蛋白、CI置信区间。
表3 在所有研究参与者 (n = 19,430) 的多元二元逻辑分析中与事件肾结石相关的参数。
| 参数 | 优势比（95% CI） | p |
|---|---|---|
| 年龄（每1年） | 1.005（0.993 到 1.017） | 0.385 |
| 女性（与男性） | 0.585（0.438 到 0.782） | < 0.001 |
| 体重指数（每 1 kg/m 2） | 1.023（0.991 到 1.057） | 0.161 |
| 酒精状态，曾经（与从不） | —— | —— |
| 身体活动，是（与否） | —— | —— |
| 已婚，是（与否） | 1.530（0.983 到 2.381） | 0.060 |
| 收缩压（每 1 mmHg） | 0.995（0.986 到 1.004） | 0.297 |
| 舒张压（每 1 mmHg） | 1.021 (1.007 到 1.035) | 0.004 |
| 高血压，是（与否） | 1.383（1.037 到 1.845） | 0.028 |
| 糖尿病，是（与否） | —— | —— |
| 血脂异常，是（与否） | 1.377（0.979 到 1.937） | 0.066 |
| eGFR（每 1 ml/min/1.73 m 2） | —— | —— |
| 血红蛋白（每 1 g/dl） | 1.086（0.991 到 1.190） | 0.079 |
| 白蛋白（每 1 g/dl） | 1.178（0.736 到 1.885） | 0.495 |
| 空腹血糖（每 1 g/dl） | 0.999（0.991 到 1.007） | 0.824 |
| 血红蛋白 A1c（每 1%） | 1.027（0.831 到 1.269） | 0.806 |
| 总胆固醇（每 1 毫克/分升） | —— | —— |
| 甘油三酯（每 1 毫克/分升） | 1.000（0.999 到 1.002） | 0.432 |
| 高密度脂蛋白胆固醇（每 1 毫克/分升） | 0.998（0.989 到 1.007） | 0.686 |
| 低密度脂蛋白胆固醇（每 1 毫克/分升） | —— | —— |
| 尿酸（每 1 毫克/分升） | 0.998（0.914 到 1.090） | 0.969 |
| 二手烟暴露，是（与否） | 1.643（1.209 到 2.234） | 0.002 |
多变量模型：调整年龄、性别、婚姻状况、体重指数、收缩压、舒张压、高血压病史、血脂异常病史、血红蛋白、血红蛋白 A1c、血清空腹血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、血清白蛋白和血清尿酸。BP血压、eGFR估计肾小球滤过率、HDL高密度脂蛋白、LDL低密度脂蛋白、CI置信区间。
SHS频率与KSD发展的关联
为了进一步评估 KSD 事件与 SHS 暴露频率之间的关联，我们将参与者分为三组：不暴露、每周 ≤ 1.2 小时和根据中位暴露时间每周 > 1.2 小时。调整混杂因素后，每周暴露于 SHS ≤ 1.2 小时（OR，1.40；95% CI 0.90 至 2.18，p值 = 0.138）或每周 > 1.2 小时（OR，1.92；95% CI 1.29 至 2.86，p值 = 0.002）与未接触 SHS 的患者相比，发生 KSD 的风险更高（表4）。如补充表S2所示，在额外调整每日饮水量 (N = 8850) 时发现了类似的结果。
表 4 根据二手烟频率，发生肾结石疾病的相对风险。
| 二手烟频率 | 病例数 (%) | 有风险的人数 | 调整后的优势比（95% CI） | p值 |
|---|---|---|---|---|
| 无曝光 | 352 (2.0) | 17,905 | 1.00（参考） | —— |
| ≤ 1.2 小时/周 | 22 (2.8) | 786 | 1.40（0.90 到 2.18） | 0.138 |
| > 1.2 小时/周 | 28 (3.8) | 739 | 1.92（1.29 到 2.86） | 0.002 |
多变量模型：调整年龄、性别、婚姻状况、体重指数、收缩压、舒张压、高血压病史、血脂异常病史、血红蛋白、血红蛋白 A1c、血清空腹血糖、甘油三酯、高密度脂蛋白胆固醇、血清白蛋白和血清尿酸。CI置信区间。
讨论
在这项对台湾人口代表性样本的纵向研究中，在调整协变量后，SHS 与更高的 KSD 风险显着相关。此外，与没有接触的参与者相比，每周接触 > 1.2 小时的参与者患肾结石的风险几乎是两倍。根据世界卫生组织 (WHO) 的数据，2004 年全世界 40% 的儿童、35% 的女性非吸烟者和 33% 的男性非吸烟者暴露于 SHS 12。此外，令人信服的证据表明，接触二手烟在全世界每年导致超过 880,000 人死亡。这些发现促使政策制定者采取行动保护民众免受 SHS 的影响。在台湾，2008 年接触二手烟的参与者比例为 26.5% ，由于 2009 年烟草危害预防法的修订，该比例大幅下降，在我们队列中为 8%。尽管 1990 年至 2016年间接触 SHS 的人数有所减少，仍然迫切需要了解与 SHS 相关的有害影响。我们的研究建立在台湾大规模社区队列的基础上，提供有关生活方式、病史和暴露环境的信息，为探索包括 KSD 在内的常见疾病的病因提供了理想的研究平台。据我们所知，这是第一项证明 SHS 对 KSD 发展可能产生影响的研究。
此前，有证据表明，接触二手烟会导致非吸烟者出现多种健康问题，例如心血管疾病16、呼吸系统疾病、肺癌和肾脏疾病。对超过 130,000 名健康亚洲男性的大量筛查表明，接触 SHS 的历史与慢性肾病的风险较高 相关。此外，Omoloja 等人发现 SHS 暴露是儿童肾病范围蛋白尿的独立危险因素（OR，2.64；95% CI 1.08 至 6.42）18。这些发现表明，接触 SHS 可能会导致肾小球功能障碍和尿量减少，这两者都可能诱发尿石症。
与 SHS 接触会伤害肾脏的假设一致，SHS 和 KSD 之间存在关联，这一发现表明 SHS 可能与吸烟在肾结石形成过程中一样危险。刘等人分析了 354 个病例和 354 个年龄和性别匹配的健康对照，发现当前吸烟是肾结石发展的独立危险因素（OR 1.66；95% CI 1.11 至 2.50）。在伊朗的 102 例（OR 2.06；95% CI 1.06 至 4.01）和日本的 181 例（OR 4.29；95% CI 2.68 至 6.86）中观察到类似结果. 与这些研究一致，本研究发现，在多变量二元逻辑分析中，接触 SHS 的非吸烟者肾结石风险显着增加（OR 1.64；95% CI 1.21 至 2.23）。虽然没有直接比较吸烟者和非吸烟者接触 SHS 的肾结石风险，但一手吸烟者和二手烟者吸入的有毒化学物质相似，对健康的不利影响也相似。
在本研究中，根据 SHS 暴露频率分层的亚组分析发现，每周暴露于 SHS ≤ 1.2 小时的非吸烟者发生肾结石的风险比未暴露者高 1.4 倍；此外，与没有接触的参与者相比，每周接触超过 1.2 小时的参与者患肾结石的风险几乎是两倍。目前的文献表明，SHS 暴露不存在无风险水平。研究还表明，即使是短暂（几分钟到几小时）的暴露也可能与长期主动吸烟一样对健康有害, 我们的研究结果表明，即使不经常接触 SHS 也可能导致结石形成率更高，这可能有助于公共卫生和临床护理。如果SHS与随后的肾结石疾病有关，可以采取全面的无烟政策来防止结石的发展，以保护不吸烟者，只有这样才能充分保护这一群体的健康。
尽管与 SHS 暴露相关的肾结石形成的确切机制尚未确定，但据推测，暴露于 SHS 可能会产生与活跃吸烟者相似的肾损伤。根据之前的研究，接触二手烟的非吸烟者会吸入烟雾中 80% 的空气中化学物质，其吸收量与吸烟者相似29。还有证据表明，在接触二手烟的人群中观察到血液中尼古丁和镉水平升高30 , 31。多项研究表明，血清镉升高与尿路结石形成有关. 此外，吸烟产生的尼古丁会增加血清加压素水平，导致尿量减少，这是结石形成的危险因素。另一种可能的机制是吸烟可能会降低尿液中钙的排泄水平，而较低的尿钙水平与肾结石形成的几率增加有关37。吸烟也可以诱导氧化应激在肾脏和导致肾损伤，与这样的损伤进一步提高晶体的成核，聚集和保留，并促进在肾结石形成。
这项研究的优势在于首次证明了 SHS 对事件 KSD 的可能影响。这也是一项在基于社区的队列中进行的大型研究，具有详细信息和定期随访。尽管有这些优势，但仍应注意一些局限性。首先，肾结石的存在是通过问卷调查获得的，没有进行放射学验证；然而，这种替代已在其它研究中证实。其次，饮食数据缺乏信息，但这些因素很难详细记录，即使是个体差异也很大。第三，缺乏有关肾结石类型的信息，但大多数结石为草酸钙结石; 第四，没有儿童或孕妇亚组，因为这个队列只收集了成年参与者，没有提到怀孕的情况。最后，没有对 SHS 暴露产生的有毒化学物质进行测量。
总之，这项研究表明 SHS 是肾结石形成的危险因素，并支持对这一发现进行前瞻性评估的必要性。公共卫生影响包括加强无烟规则和教育公众了解 SHS 的不利影响。
方法
数据来源和研究人群
本研究使用了 TWB 的数据，这是一个大型社区研究数据库，由 2008 年以来通过台湾 29 个招募中心招募的 30 至 70 岁无癌症志愿者组成。关于 TWB 发展的详细方法和概况已经之前已经描述过. 本研究共招募了 27,209 名具有足够基线和长期随访数据的参与者。最初，筛选了具有 KSD 信息的参与者，然后排除了那些具有已知潜在 KSD（N = 1825）的参与者。缺少吸烟数据 (N = 15)、体重指数 (N = 16)、酒精状态 (N = 9)、身体活动状态 (N = 6) 或血清肌酐 (N = 18) 的参与者，以及活跃或戒烟者 (N = 5890) 也被排除在外。最终分析包括 19,430 名参与者（补充图S1）。参与者于2008年至2019年每2至4年接受系列体格检查、生物标本采集和问卷调查。通过问卷调查是否有KSD病史。所有病例均获得书面知情同意，所有调查均根据赫尔辛基宣言进行。本研究获得高雄医科大学医院机构审查委员会 (KMUHIRB-E(I)-20190398) 的批准。
吸烟和 SHS 评估
首先，参与者通过自我报告的问卷被分为“从不吸烟”、“曾经吸烟”和“主动吸烟”。在从不吸烟的人中，他们被问到以下问题：“您是否接触过 SHS？”。暴露于 SHS 的从不吸烟者被指定为暴露组，其他人被分配为无暴露组。暴露组的参与者被进一步询问“您每周暴露于 SHS 的时间有多少？”。根据暴露时间，我们将参与者分为“不暴露”、“每周≤ 1.2 h”和“每周> 1.2 h”。每周 1.2 小时的临界点是基于我们队列中的中位暴露时间。
研究结果
在本研究中，主要终点是自我报告的 KSD 的发展。如上所述，排除了有 KSD 病史的参与者。本研究中的所有受试者在基线时都没有肾结石形成史。在随访期间，受试者被问到：“你有肾结石吗？” 肾结石的发展被定义为对这个问题回答“是”的对象。评估了 SHS 暴露与 KSD 事件之间的关联。
统计分析
本研究的参与者被分为无暴露组和暴露组。临床特征以分类变量的百分比表示，连续变量以平均值±标准差表示，而分类变量之间差异的统计显着性使用 Pearson χ 2评估测试和连续变量之间使用独立 t 检验进行评估。在调整混杂因素（包括年龄、性别、酒精状况、婚姻状况、体力活动、BMI、SBP、DBP、高血压病史）前后，使用逻辑回归分析来分析 SHS 暴露与 KSD 事件与 OR 和 95% CI 的关联、糖尿病史、血脂异常史、血红蛋白、血红蛋白 A1c、血清空腹血糖、总胆固醇、甘油三酯、低密度脂蛋白胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇、血清白蛋白、血清尿酸和估计的肾小球滤过率。所有分析均使用 SPSS 20.0（IBM Corp，Armonk，NY，USA）和 R 版本 3.6.2（R Foundation for Statistical Computing，Wien，Austria）和p < 0.05 的值被认为具有统计学意义。
