环境污染与肾脏疾病研究现状与展望

【编者按】

全球高达22%的疾病负担和23%的死亡是由于环境污染所导致的，肾脏疾病是其中一部分。虽然目前有关污染是如何增加慢性肾脏病（CKD）风险的数据尚不十分充足，但已经证实的是两者具有相关性。这并不难理解，普通公众不可避免地会暴露于环境污染物，由于环境毒素在过滤过程中被肾脏浓缩，因此肾脏尤其易受到环境污染物毒性效应的影响，环境和职业暴露于污染物仍然是全世界范围内肾脏疾病的主要原因，尤其是在发展中国家中。接下来，我们从重金属、除草剂和杀虫剂、生物毒素、“三氯氰胺”们、霉菌毒素、PM2.5等方面探讨环境污染与肾脏疾病的关系。

重金属

在所有饮用水和食品污染的类型中，重金属对人类健康的影响是最大的，因为它们在环境中持续存在，日常生活中，人体铅暴露主要是饮用陈旧铅管道中的水，而工业上铅暴露主要是来自电池回收和铅制品制造，可通过吸入和皮肤接触等途径，从饮食和饮用水中被吸收入人体内，长期铅暴露可导致肾脏疾病，称为“铅中毒性痛风肾”。

此外，镉暴露通常来自食物，如食用含镉土壤中生长的水稻，另外，香烟中亦存有镉。

除草剂和杀虫剂

有报道称，除草剂和杀虫剂可增加部分国家CKD风险，比如，农场工人CKD发病率较高可能与大量接触除草剂和杀虫剂相关。据美国的一项大型前瞻性研究发现，暴露于 6 种杀虫剂与 ESRD 的风险增加有关。再比如，百草枯是一种被广泛使用的杀虫剂，在动物研究中可引起肾小球损害和肾小管坏死。在斯里兰卡进行的一项研究发现，暴露于草甘膦与男性农业工作者和饮用被草甘膦污染的水的居民 CKDu 的风险显著增加有关。可惜的是，在全世界范围内所使用的数以千计的杀虫剂中仅有很少几种被验证过肾毒性。

生物毒素

马兜铃酸是一种致癌和肾毒性化合物，通常存在于马鞭草科植物中，它是巴尔干地方性肾病的致病原因，主要是由于食用了被马兜铃属污染的田地里所种植的小麦所制成的含有马兜铃酸的面粉而引起。由于马兜铃属植物在世界范围内分布广泛，含有马兜铃酸的中草药使用广泛，尤其是在东亚国家中，因此马兜铃酸很可能是未知病因肾脏病的原因。可惜的是，当前还没有完全研究清楚马兜铃酸肾病的发病机制。

“三氯氰胺”们

三聚氰胺是一种以尿素为原料合成的有机碱，曾被非法添加到视频中，以虚假地提高蛋白质含量。2008年中国毒奶粉事故，很多食用三鹿奶粉的婴儿被发现患有肾结石。这些奶粉中三聚氰胺含量高达2.6g/kg,共有52857名儿童因食用三聚氰胺污染的牛奶而接受治疗。其中AKI发生率为2.5%，死亡4例。

霉菌毒素

以赭曲霉素A（OTA）为代表，美国国家癌症研究所的动物研究证实OTA有肾毒性，并且具有肾脏致癌效应。广泛存在于包括小麦、坚果、香料、干肉、牛奶、果汁、葡萄酒和可可等食物中，并且在食品加工过程中清除或减少OTA水平很困难，为此国家相继出台相关法规，如《GB 2761-2017食品安全国家标准 食品中真菌毒素限量》规定谷物、豆类及其制品中赭曲霉毒素A的允许量不得超过5μg/kg；《GB 13078-2017饲料卫生标准》，规定饲料中赭曲霉毒素A的允许量不得超过100μg/kg。期待随着相关法规的完善以执行到位，可以改善这一情况。

空气污染

我国空气中PM2.5经常处于污染状态，数据显示2008年平均PM2.5高达55.6μg/m³，之后的10年间我国的PM2.5一直维持在较高的水平。PM 2.5浓度每增加10μg/m³，膜性肾病的概率就会增加14％。研究表明，长期的PM2.5暴露与发生膜性肾病的风险具有正相关性，PM2.5增长较多的地区，膜性肾病的发病率增长也较高，具体表现为PM 2.5浓度每增加10 ug/m³，膜性肾病的概率就会增加14％。调查数据更是显示中国北方地区的膜性肾病频率更高，尤其是中国污染最严重的河北省。在2004年，中国所有原发性肾小球疾病患者中，膜性肾病仅占12.2%。到2014年增长到了24.9%，整整翻了一番。反观一些欧美国家，膜性肾病的比例逐年下降，英国从37%下降到了26%，美国从38%下降到了15%。

国外研究

JASN期刊发表的一项研究指出，空气污染可增加新发肾脏病风险，促进CKD进展。该研究共纳入250万非肾脏疾病退伍军人。平均随访8.5年，校正患者年龄，种族，性别，心脏病，肺病，糖尿病，高血压，吸烟，肥胖和贫困等因素后发现，空气污染每增加10 μg/m³，新发肾脏疾病人数增加25%-37%，肾功能快速下降增加36%，肾衰竭（需透析治疗）风险增加31%。研究者估计，随访期间，空气污染约导致45,000例新发CKD，以及2438例透析患者。

纳入美国波士顿大都会地区因急性缺血性卒中而住院的 1103 名患者的一项研究发现，患者的家与主干道的接近程度与其估测的肾小球滤过率（eGFR）水平之间存在关联。离主干道 50m 的个体比离主干道 1000m 的个体 eGFR 水平低 3.9 ml/min/1.73m²。

另一项纳入波士顿地区 669 名老年人的队列研究发现，1 年的 PM2.5 暴露量与较低的 eGFR 水平和较快的 eGFR 年下降速度有关。PM2.5 暴露量每增加2.1ug/m³，与 eGFR 降低 1.87 ml/min/1.73m² 和肾功能每年降低 0.60 ml/ min/ 1.73 m²有关。

很长一段时间以来，美国部分地区CKD发病率持续上涨，一直未找到原因。现在，研究表明，可能是由空气污染所致，但空气污染是如何导致CKD的，目前尚不明确。

国内研究

一项纳入中国 282 座城市 938 家医院，2004 年～2014 年期间共计 71161 例肾活检标本的全国性研究显示：282 座城市的 PM2.5 暴露水平从 6ug/m³～114ug/m³ 不等。在过去的 10 年里，膜性肾病（MN）的发病率从 12% 增加至 24%，而其它几种主要类型肾小球病的发病率保持相对稳定。长期暴露于高水平的 PM2.5 与 MN 的风险增加呈非线性相关。在 PM2.5 水平 >70ug/m³ 的地区，PM2.5 水平每增加 10ug/m³，MN 发生的可能性就增加 14%。这一效应在 PM2.5 水平 <60ug/m³ 的地区就明显减小。

刘志红院士：

南京军总的刘志红院士研究发现，膜性肾病的高发竟和我国近年来日益严重的空气污染有关。

侯凡凡院士：

南方医科大学肾脏病研究所的侯凡凡院士团队在 Nature Review 的肾脏病分册上发表了一篇综述，强调了环境污染物（包括空气污染、重金属污染和其它环境危险因素）和肾脏病之间有关的流行病学证据，强调了环境污染对肾脏疾病的影响。

赵明辉教授：

北京大学第一医院赵明辉团队通过对膜性肾病相关研究的分析，也认为膜性肾病在中国的快速流行，与遗传易感性、环境因素有较密切的关系。

总的来讲，环境污染导致肾脏疾病的确切机制尚不清楚，环境污染对肾脏疾病相关研究偏少，大众对这方面知之甚少，接下来，无论是基础研究、临床研究、还是科普工作，都还有很长的路要走。

参考文献：

[1] .Environmental Pollution and Kidney Disease.NKF.2018 May 18.

[2] .Glaser J, Lemery J, Rajagopalan B, et al. Climate Change and the Emergent Epidemic of CKD from Heat Stress in Rural Communities: The Case for Heat Stress Nephropathy. Clin JAmSocNephrol.2016Aug8;11(8):147283.doi:10.2215/CJN.13841215

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