自身免疫性甲状腺疾病（AITD）是最常见的器官特异性自身免疫性疾病，主要包括Graves病和桥本甲状腺炎[1]。临床上，AITD的特征是甲状腺的淋巴细胞浸润和甲状腺特异性抗体的产生，特别是甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）和甲状腺球蛋白抗体（TgAb），它们被公认为AITD的关键标志物[2]。甲状腺抗体检测阳性者通常被认为存在甲状腺自身免疫（TAI），在大多数人群中其患病率超过10%[3]。尽管儿童和青少年中甲状腺抗体阳性的患病率低于成人，但这些年龄段正处于关键发育阶段。甲状腺自身免疫可不同程度地影响其学习能力和生活质量，甚至损害其生长发育。因此，对儿童和青少年中的TAI进行全面调查，对于AITD的早期识别、诊断和治疗至关重要。
TAI通常是遗传易感性与环境因素之间复杂相互作用的结果[4]，其中碘摄入量可能是最重要的环境决定因素[5]。碘是甲状腺激素合成的关键元素，碘摄入不足或过量均可引发甲状腺疾病。历史上，碘缺乏一直被视为一个重大的公共卫生问题。作为受碘缺乏症（IDDs）严重影响的国家之一，中国于1995年实施了全民食盐加碘（USI）计划，成功消除了IDDs作为公共卫生问题[6]。然而，近年来甲状腺疾病的患病率和分布有所增加，部分原因归因于碘摄入过量，这引发了公众对碘摄入的担忧，尤其是在城市沿海人群中[7]。因此，学术研究的重点已从碘缺乏转向过量碘摄入对TAI的影响[8]。然而，碘摄入量与TAI之间的关系仍不明确，研究结果不一致，主要集中在成人群体，而涉及儿童和青少年的研究有限。因此，进一步研究这些年轻群体中碘营养状况与TAI之间的关联具有重要意义。
除了碘摄入外，TAI还受到许多其他因素的影响。在成人群体中，女性已被广泛研究并确定为受TAI影响的主要群体，这可能与激素水平波动、炎症免疫反应和遗传差异有关[9-11]。年龄也是一个关键因素，因为免疫功能和代谢状态会随时间发生各种变化，这可能直接或间接影响TAI的风险。研究表明，在碘充足地区，TPOAb和TgAb的水平与年龄呈正相关，表明抗体水平随年龄增长而增加[12]。这一观察结果与法国[13]和土耳其[14]的研究结果一致，进一步证实了年龄和性别在TAI中的重要作用。机制研究表明，瘦素、性激素水平和X染色体上的差异基因表达是这种年龄和性别分布的基础关键因素[15]。此外，城乡差异也可能影响TAI。经济发展和生活水平的提高导致了城乡之间饮食习惯、生活方式和环境因素的显著变化，这可能影响TAI的风险。
在中国实施全民食盐加碘20多年的背景下，我们假设6～17岁的中国儿童和青少年碘营养状况与TAI之间存在复杂关系，这种关系还受到年龄、性别和城乡差异等多种因素的影响。因此，本研究旨在全面评估这一年龄段儿童和青少年碘营养状况与TAI之间的关系，特别关注年龄、性别和城乡差异的作用。通过这项研究，我们希望为政府制定更加科学、合理的碘摄入策略提供关键见解，最终保障中国儿童和青少年的甲状腺健康。
2，材料与方法
本研究针对6～17岁的中国儿童和青少年，重点关注其碘营养状况，同时考虑年龄、性别、城乡差异和体重指数（BMI）的作用。通过比较甲状腺抗体阳性率和甲状腺疾病的患病率，探讨了碘营养状况与甲状腺自身免疫之间的关系。
2.1 研究人群
研究人群选自浙江环境健康队列（ZEHC）的基线人群，该队列是由我们团队设计的一项正在进行中的队列研究，旨在调查中国浙江省环境与健康之间的关联。2022年3月至2023年8月，根据地理位置和经济条件，从浙江的四个代表性城市（北部的湖州、中部的金华、东部的台州和南部的丽水）招募了17669名参与者。
ZEHC的纳入标准如下：（1）6～69岁的当地常住人口；（2）无新诊断或正在进行的癌症治疗；（3）无精神疾病或认知障碍；（4）前三个月内未摄入任何含碘药物或造影剂。在本研究中，仅选择了儿童和青少年（6～17岁），因此排除了成人（≥18岁）（n = 14148）。此外，还排除了缺乏甲状腺功能数据（n = 37）、尿液数据（n = 27）、问卷（n = 29）和体检（n = 20）的参与者，以及使用干扰甲状腺药物者（n = 7）。最终，3401名儿童和青少年（6～17岁）被纳入分析。参与者调查流程图见图1。
图1. 研究对象选择流程图。
2.2 数据收集
所有参与者均接受了标准化问卷调查，并由经过培训和评估的专业技术人员进行了医学检查。人口统计学特征包括年龄、性别、身高、体重和所在地。身高和体重使用统一设备进行测量。体重指数（BMI）通过体重（千克）除以身高平方（平方米）来计算。医学检查包括人体测量、常规检查以及影像学检查。其中，甲状腺超声检查使用的是MicroMaxx便携式彩色多普勒超声诊断仪（FUJIFILM SonoSite公司，美国华盛顿特区），探头频率为7.5 MHz。甲状腺超声检查由一名持有中国卫生部颁发的超声专业证书的注册医师和一名助手共同完成。
在医学检查当天，参与者在当地卫生诊所采集了空腹血样和晨尿样本。血样在采集后2小时内进行离心处理，以检测甲状腺功能。为避免采血过程中碘污染，使用酒精消毒而非碘伏消毒。尿样收集在无菌尿杯中，用于检测尿碘浓度（UIC）和尿肌酐浓度。调查和样本收集完成后，所有样本均于当天通过冷链系统运送至中国杭州的中心实验室，进行即时集中检测。
2.3 实验室检测
我们使用Cobas e601分析仪（罗氏诊断有限公司，德国曼海姆）以及相应的校准品、试剂和质控品，通过电化学发光免疫分析法检测了血清促甲状腺激素（TSH）、游离三碘甲状腺原氨酸（FT3）、游离甲状腺素（FT4）、甲状腺球蛋白抗体（TgAb）和甲状腺过氧化物酶抗体（TPOAb）。在检测前、中、后，均按照制造商的说明执行质量控制程序。质控样品（PreciControl Universal和PreciControl ThyroAB，罗氏，德国）的变异系数（CV）分别为：TSH 2.75-5.57%，FT3 3.44-5.26%，FT4 2.26-4.23%，TgAb 3.83-6.63%，TPOAb 5.41-8.33%。根据试剂盒制造商提供的信息，TSH、FT4、TgAb和TPOAb的参考范围分别为0.27-4.2 µIU/mL、12-22 pmol/L、<115 IU/mL和<34 IU/mL。参考滕教授的研究[16]并结合本研究实验室的参考范围，将亚临床甲状腺功能减退定义为TSH > 4.2 mIU/L且FT4在12-22 pmol/L范围内。单纯TgAb阳性（i-TgAb）定义为TgAb ≥ 115 IU/mL且TPOAb < 34 IU/mL。单纯TPOAb阳性（i-TPOAb）定义为TPOAb ≥ 34 IU/mL且TgAb < 115 IU/mL。TgAb和TPOAb双阳性（d-Ab）的特征为TgAb ≥ 115 IU/mL且TPOAb ≥ 34 IU/mL。
尿碘浓度（UIC）采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS；ICAPR02041，赛默飞世尔科技公司，德国不莱梅）测定。质控样品（标准冻干人血清参考物质，Trace Elements Urine L-1 RUO，Seronorm，挪威Billingstad）的变异系数为3.17-4.24%。尿肌酐采用自动生化分析仪（Beckman AU480，Beckman Instruments，美国加州布雷亚）通过肌酐氧化酶法测定。质控样品（测定尿化学质控品，AU2353，Randox Laboratories，英国Crumlin）的变异系数为1.58-2.26%。世界卫生组织（WHO）推荐的碘营养评估标准为：UIC < 100 µg/L为碘摄入不足，UIC 100-199 µg/L为碘摄入充足，UIC 200-299 µg/L为碘摄入超过充足水平，UIC > 300 µg/L为碘摄入过量。
2.4 统计分析
使用SPSS（版本26，NCSS统计软件）和Microsoft Excel（Win11 2021）进行数据处理和统计分析。采用Kolmogorov-Smirnov方法检验连续变量分布的正态性。非正态分布的数据以中位数和四分位距（IQR：第25-75百分位数）表示，并使用Mann-Whitney U检验或Kruskal-Wallis检验进行两组或多组比较。分类变量以计数和百分比表示，组间比较采用卡方（χ²）检验或Fisher精确检验。使用逻辑回归模型来确定甲状腺抗体阳性的相关因素，并评估甲状腺抗体阳性和甲状腺功能障碍与碘营养状况的相关性。根据WHO评估一般人群碘营养状况的标准对UIC进行分层，同时根据四分位数对尿碘/肌酐比值（UI/Cr）进行分层。结果以比值比（ORs）和95%置信区间（CIs）表示。所有检验均为双侧检验，显著性水平设为0.05（p < 0.05）。
3，结果
3.1 参与者特征
参与者特征如表1所示。男性（52.1%）的BMI、FT3、FT4和UIC较高，而女性（47.9%）的TPOAb阳性率、TgAb阳性率、甲状腺抗体阳性率和甲状腺结节患病率较高。
表2展示了各年龄组、性别、地区和碘摄入量组的甲状腺抗体阳性患病率。i-TgAb（p = 0.003）和d-Ab（p = 0.015）的患病率在不同年龄组间存在差异，9-11岁和12-17岁年龄组的患病率高于6-8岁年龄组。在女性中，也观察到了i-TgAb患病率随年龄增长而增加的趋势（p = 0.025）。在女性中，城市地区的i-TgAb患病率为4.9%，而农村地区的患病率为2.7%。因此，城市地区的i-TgAb患病率高于农村地区。同样地，城市地区的i-TPOAb患病率（3.8%）也高于农村地区（2.1%）。然而，不同碘营养水平间的甲状腺抗体阳性患病率差异无统计学意义（p > 0.05）。
表2. 按性别分层的甲状腺抗体阳性患病率。
逻辑回归分析（表3）显示，i-TgAb和d-Ab阳性患病率与年龄增长显著相关（p < 0.05），在女性中也得到了相同的结果。居住在农村地区的女性与抗体阳性呈负相关（i-TgAb：OR = 0.447，95% CI：0.249–0.800；i-TPOAb：OR = 0.445，95% CI：0.229–0.863；d-Ab：OR = 0.559，95% CI：0.340–0.918）。然而，未发现不同尿碘浓度（UIC）水平与甲状腺抗体之间存在关联。校正肌酐后，尿碘/肌酐（UI/Cr）水平较低的男性（<111.5 µg/g）患i-TgAb阳性的风险更高（OR = 3.470，95% CI：1.200–10.036）。
表3. 甲状腺抗体阳性、碘营养状况及相关因素的关联分析
如图2所示，女性患甲状腺结节的风险较低（OR = 0.780，95% CI：0.662–0.918），而居住在农村地区的参与者患甲状腺结节的风险较高（OR = 1.502，95% CI：1.262–1.788）。体重指数（BMI）与亚临床甲状腺功能减退的患病率呈正相关（OR = 1.061，95% CI：1.032–1.091）。与6-8岁年龄组相比，9-11岁和12-17岁年龄组患亚临床甲状腺功能减退的风险较低（9-11岁年龄组：OR = 0.720，95% CI：0.564–0.919；12-17岁年龄组：OR = 0.656，95% CI = 0.468–0.919），而12-17岁年龄组患甲状腺结节的风险也较低（OR = 0.432，95% CI：0.329–0.568）。碘摄入量超过充足水平（尿碘浓度UIC 200–299.9 µg/L）与甲状腺结节呈负相关（OR = 0.802，95% CI：0.645–0.999）。尿碘/肌酐（UI/Cr）水平较高的参与者（>241.8 µg/g）患亚临床甲状腺功能减退的风险较高（OR = 1.498，95% CI：1.171–1.916）。与抗体阴性组相比，d-Ab阳性组患亚临床甲状腺功能减退的风险较高（OR = 2.274，95% CI：1.171–1.916）。
在中国实施普遍食盐碘化（USI）策略二十多年的背景下，研究碘营养状况与甲状腺自身免疫疾病（TAI）之间的关系具有重要的公共卫生意义。目前关于TAI的研究仍然有限，主要集中在成人群体，而涉及儿童和青少年的研究相对较少。因此，加强对这些年轻群体中TAI的研究对于早期识别、诊断和预防TAI至关重要。在本研究中，我们发现中国617岁儿童青少年的尿碘浓度（UIC）和尿碘/肌酐比值（UI/Cr）分别为205.2 µg/L（127.0, 313.6）和167.8 µg/g（111.5, 241.8），表明碘营养状况充足。i-TPOAb（甲状腺过氧化物酶抗体）、i-TgAb（甲状腺球蛋白抗体）、d-Ab（双抗体阳性）、亚临床甲状腺功能减退和甲状腺结节的患病率分别为2.1%、2.7%、3.6%、13.8%和23.5%。西班牙的一项研究报告显示，116岁儿童青少年的TAI患病率为3.7%[17]，而韩国国家健康和营养调查（KNHANES）的数据显示，1019岁人群的TPOAb阳性率为2.3%[18]。因此，中国儿童和青少年TAI的患病率与这些报告的研究结果相当。尽管儿童和青少年TAI的患病率低于成人（约1013%），但这些年龄段处于关键发育阶段，TAI会不同程度地影响他们的学习能力、生活质量和生长发育。此外，我们的研究还发现年龄、性别、城乡居住地与TAI之间存在显著关联，TPOAb和TgAb双阳性是亚临床甲状腺功能减退的风险因素。
长期以来，碘一直被认为是甲状腺功能障碍的环境决定因素；然而，其与TAI的关系仍存在争议。一些研究表明，碘摄入过量可能触发或加剧TAI。Pescopagano等人报告称，在实施USI策略15年后，尿碘中位数从55 µg/L增加到98 µg/L，甲状腺抗体阳性率从12.6%上升到19.5%[19]。在自身免疫易感的NOD.H-2h4小鼠模型中，已证明高碘饮食可诱发自发性甲状腺炎和甲状腺自身抗体（主要是TgAb）的产生[20]。相反，中国大陆的一项全国性横断面调查发现，碘摄入量与甲状腺抗体水平呈负相关，碘缺乏组的TPOAb和TgAb阳性率最高，表明碘缺乏是TAI的风险因素[21]。另一项在中国实施USI策略二十年后进行的研究表明，碘摄入过量可能是TPOAb阳性的保护因素[22]。然而，一些研究发现碘摄入量增加与TAI之间无关联[8,23-25]。Zimmermann等人的一项大型横断面研究表明，儿童碘缺乏或碘摄入过量均不会增加TAI的风险[26]。我们的研究发现，除男性UI/Cr水平较低者i-TgAb阳性风险增加外，整体碘营养状况与TAI无显著关联。目前，关于碘与甲状腺自身免疫之间的关系存在差异，这可能与另一个关键因素——硒密切相关。硒也是合成甲状腺激素必需的微量元素，甲状腺是所有器官中含硒最多的[27]。硒具有很强的抗氧化性能，有助于清除自由基，并对高碘和低碘水平引起的损伤表现出一定程度的拮抗作用。此外，硒对自身免疫性甲状腺疾病引起的损伤具有保护作用。研究发现，低碘和高碘状态均与自身免疫性甲状腺疾病相关，其共同特征是硒状态较低[28]。我们的研究未发现碘状态与TAI之间存在显著的整体关联，这可能是由于生活水平提高导致硒摄入充足，从而对机体产生了保护作用。因此，未来的研究应将硒作为一个重要因素纳入考虑。
尽管我们的研究未观察到碘营养状况与TAI之间的直接关联，但我们之前的研究发现了碘营养状况与亚临床甲状腺功能减退和甲状腺结节之间的关系。因此，我们进一步探讨了TAI是否介导了这种关系，并发现TPOAb和TgAb双阳性的儿童和青少年患亚临床甲状腺功能减退的风险更高。当将儿童和青少年分为抗体阳性和抗体阴性组时，关于碘营养状况与甲状腺疾病之间的关系出现了不同的结果。在抗体阴性组中，我们发现BMI增加和UI/Cr水平高是亚临床甲状腺功能减退的风险因素，而9~17岁年龄段和高UIC水平的人群患亚临床甲状腺功能减退的风险较低。值得注意的是，使用不同的碘评估指标（UI/Cr和UIC）得出了不同的结果，这可能是由于水和膳食摄入对UIC的影响，UIC可能无法准确反映个体的碘营养状况。相比之下，肌酐可以有效校正尿量对尿碘浓度的影响[29]。因此，越来越多的研究使用UI/Cr来评估碘营养状况[30-32]。中国大陆的一项研究发现，与碘缺乏地区相比，碘充足和碘过量地区的亚临床甲状腺功能减退风险更高[33]。此外，动物研究表明，长期高碘摄入可抑制垂体2型脱碘酶活性，导致T4向T3的转化减少，TSH产生增加[34]。因此，我们的研究结果表明，UI/Cr可能更适合评估个体的碘营养状况。然而，在抗体阳性组中，碘营养状况与其他因素与亚临床甲状腺功能减退或甲状腺结节之间未观察到显著关联。这表明具有不同TAI状态的个体可能有不同的碘需求和甲状腺疾病风险，凸显了TAI在碘营养状况与甲状腺疾病关系中的关键作用，并强调了在制定碘补充策略以及精准预防和控制甲状腺疾病时需要考虑个体的TAI状态。在治疗甲状腺疾病时，考虑患者的具体情况（如TAI状态和碘营养水平）对于制定更精确的治疗方案和提高治疗效果至关重要。
除了碘之外，还有许多其他因素在TAI的发病机制中发挥着重要作用。研究发现，甲状腺自身抗体在女性中更为普遍，其阳性率至少是男性的10倍[35]。这种性别差异可能归因于X染色体、妊娠和激素等因素[36]。研究表明，TAI的性别差异在青春期出现，此时瘦素和雌激素水平同时增加。瘦素和雌激素都是有效的免疫调节剂[37,38]。瘦素也被认为与疾病患病率的性别差异有关[39]。我们的研究进一步证实，女性儿童和青少年甲状腺自身抗体阳性的患病率是男性的2.6倍。在女性i-TgAb和d-Ab组中，917岁青少年的TAI风险显著高于68岁儿童。在男性i-TgAb组中，911岁（OR = 7.421）和1217岁（OR = 4.058）年龄组的OR值也较大，但由于阳性样本相对较少，因此无统计学意义。实际上，i-TgAb阳性的患病率相当低，这与之前的报告一致[21]。随着年龄的增长，人体的免疫功能和代谢状态会发生各种变化，这可能直接或间接影响TAI的风险。除年龄和性别外，我们的研究还发现，居住在城市的儿童和青少年患TAI的风险更高，这可能与城乡之间在饮食习惯、生活方式和环境因素上的差异有关，值得进一步研究。这些发现可以帮助临床医生通过对高风险人群（如女性、青少年和城市居民）进行更有针对性的检测，从而优化筛查和诊断策略，及早发现甲状腺问题并提高诊断的准确性。
本研究首次报告了中国6~17岁儿童青少年的TAI患病率，并综合探讨了碘营养状况与TAI之间的关系，同时考虑了年龄、性别和城乡差异等因素。研究还独特地强调了城乡之间的差异，这需要进一步研究以详细阐明。本研究的局限性包括其基线横断面设计，无法建立碘营养状况与TAI之间的因果关系。然而，随着未来队列研究的开展，我们将积累更多纵向数据以完善分析。此外，在TAI的发展过程中，碘与基因之间很可能存在相互作用。例如，在具有易感遗传背景的人群中，碘水平与TAI风险之间的关系仍有待深入探索。
5，结论
综上所述，中国浙江省6~17岁儿童青少年的碘营养状况充足，甲状腺自身抗体阳性率低于成人群体。我们的研究未发现碘营养状况与TAI之间存在显著关联，但确定了年龄、性别和城乡居住地对TAI有重要影响。鉴于TAI与甲状腺疾病的密切关系，TPOAb和TgAb双阳性的个体患亚临床甲状腺功能减退的风险更高。我们的研究结果还表明，在监测各种类型甲状腺疾病的碘补充情况时，应仔细考虑个体的TAI状态。
