苯乙烯和乙苯(S/EB)是含有苯环的无色挥发性有机化合物,具有特殊的芳香气味,是我国重要的化工原料。“上承油煤、下接橡塑”,S/EB被广泛用于生产具有重要商业价值的高分子聚合物和共聚物,如丁苯橡胶,聚苯乙烯和聚乙烯等,其下游产品涵盖食品包装材料、建筑材料、轮胎、汽车零部件、家用和办公设备等生产领域。在生产过程的S/EB泄漏,以及上述产品使用过程中的老化、受热氧化降解均造成S/EB逸散至工作或生活环境空气中,造成环境污染。此外,吸烟也是S/EB的重要来源。既往研究表明,S/EB经消化道、呼吸道和皮肤进入机体后,对呼吸、神经、免疫、生殖和内分泌代谢等系统产生多方面危害。动物研究提示,S/EB暴露可能诱发葡萄糖代谢异常,进而增加2型糖尿病(T2DM)风险,但流行病学研究仍属空白。
华中科技大学公共卫生学院陈卫红教授团队在Eco-Environment & Health期刊上发表研究论文,题为“Styrene and ethylbenzene exposure and type 2 diabetes mellitus: A longitudinal gene–environment interaction study”。该研究评估了中国普通社区人长期S/EB暴露对T2DM发病风险的影响及遗传易感性的交互作用,为探讨低浓度S/EB暴露的健康危害提供了重要科学依据。
基于武汉珠海队列,在排除尿中S/EB生物标志物(n = 1089)或基因分型数据缺失的个体(n = 1405)以及患有肾脏疾病的个体(n = 99)后,总共有2219人被纳入横断面分析,研究对象的平均年龄为53.62岁,男性占30.91%。6年后随访,排除基线时患有T2DM或随访时患有肾脏疾病的患者,1236名受试者完成了血糖检测和尿中S/EB生物标志物检测。
结果显示,尿中S/EB生物标志物浓度与2型糖尿病患病率和发病率呈显著正向关联。尿中S/EB生物标志物在自然对数转换后每增加一个单位,T2DM患病危险增加45.5%(OR = 1.455, 95% CI:1.189–1.776)(图1)。在纵向分析中,尿中S/EB生物标志物浓度第四分位的参与者与浓度第一分位的参与者相比,T2DM的发病风险增加93%(RR = 1.930,95% CI:1.157–3.309)(图1)。随着尿中S/EB生物标志物浓度水平的升高,T2DM发病风险呈显著升高趋势(P趋势 = 0.018)。
与尿中S/EB生物标志物浓度水平低且T2DM遗传风险评分(GRS)低的参与者相比,尿中S/EB生物标志物浓度水平高且GRS低的参与者T2DM的发病风险显著升高(RR = 2.186,95% CI:1.090–5.012),尿中S/EB生物标志物浓度水平高且GRS高的参与者T2DM的发病风险也显著升高(RR = 2.602,95% CI:1.238–6.140)(图2)。基因-环境交互作用分析结果显示,尿中S/EB生物标志物与GRS对T2DM发病风险存在显著相加(RERI = 0.178,95% CI:0.065–0.292;AP = 0.198,95% CI:0.023–0.372))而非相乘(P交互作用 = 0.099)交互作用(图2)。
图2. 苯乙烯暴露与遗传风险评分对2型糖尿病发病风险的影响
该研究发现强调需要加强公众对S/EB暴露的健康风险影响的认识,有助于制定与S/EB相关的环境保护政策。
该论文第一作者为华中科技大学余林玲博士,通信作者为华中科技大学陈卫红教授和王彬副教授。该研究得到了国家自然科学基金项目(82241088; 82203996)的资助。
Linling Yu, Wei Liu, Yongfang Zhang, Qiyou Tan, Jiahao Song, Lieyang Fan, Xiaojie You, Min Zhou, Bin Wang*, Weihong Chen*. Styrene and ethylbenzene exposure and type 2 diabetes mellitus: A longitudinal gene–environment interaction study, Eco-Environment & Health (Eco-Environ. Health), 2024
余林玲,华中科技大学2024届博士,现就职于华中科技大学同济医学院附属同济医院保健科/公共卫生科,并从事博士后研究。主要研究方向为糖尿病、心脑血管疾病等慢性病流行病学及环境流行病学。已在国际权威期刊公开发表SCI论文54篇,其中以第一作者或共一发表SCI论文10篇,高被引1篇,研究成果发表在J Hazard Mater、Environ Int、Eco-Environ Health、Environ Pollut等高水平期刊。
陈卫红,华中科技大学同济医学院公共卫生学院,二级教授,博士生导师,国务院政府特殊津贴获得者,国家万人计划科技创新领军人才、湖北省公共卫生领军人才和教育部新世纪优秀人才,科技部重点领域创新团队负责人,国家重点学科劳动卫生与环境卫生学学术带头人,国家卫生健康委员会“十四五”规划教材《职业卫生与职业医学》(第9版)主编。任国家卫健委职业健康标准专业委员会委员、中国职业安全健康协会呼吸防护专业技术分会副主任委员、中华预防医学会劳动卫生与职业病分会委员会常委委员等。主持国家基础研究973课题、科技部重点研发计划、国家自然科学基金重点项目和面上项目等多项课题,牵头或参与起草10余项国家职业卫生标准。获国家科技进步二等奖(排名第一)、湖北省科技进步一等奖(排名第一)各1项。已发表第一/通讯作者论文300余篇,SCI收录200余篇,包括Lancet、Am J Resp Crit Care、Diabetes Care、Eur Respir J、PLoS Med、Thorax、Chest、J Hazard Mater、Environ Int、Eco-Environ Health等高水平期刊论文。
王彬,华中科技大学同济医学院公共卫生学院,副教授,博士生导师。主要基于大样本前瞻性社区人群队列开展环境污染物暴露的健康损害规律和致病机制及防控策略研究,研究成果以第一/通讯作者身份在Diabetes Care、CHEST、BMC Med、Environ Sci Technol、J Hazard Mater、Environ Int、Eco-Environ Health等高水平期刊发表论文30余篇,H指数27,先后主持国家自然科学基金项目、国家科技基础资源调查专项子课题、中国博士后科学基金特别资助等项目6项。参编《环境与精准预防》(上海交通大学出版社)等教材和专著,担任中华医学会航海医学分会环境卫生学专业委员会委员,Eco-Environ Health期刊青年编委,Eur Heart J、Ann Intern Med和Environ Sci Technol等期刊审稿人。