2023年鄭老師多門科研統(tǒng)計(jì)課程：多次直播，含孟德爾隨機(jī)化方法? ?

2023年6月，哈佛大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院學(xué)者在《The Lancet Planetary Health》（1區(qū)，IF=28.75）發(fā)表題為："?Folate concentrations and serum perfluoroalkyl and polyfluoroalkyl substance concentrations in adolescents and adults in the USA (National Health and Nutrition Examination Study 2003–16): an observational study?"?的研究論文。

這項(xiàng)研究基于2013-2016美國(guó)國(guó)家健康和營(yíng)養(yǎng)檢查調(diào)查（NHANES）的2802名青少年和9159名成年參與者數(shù)據(jù)，旨在探索血液中葉酸生物標(biāo)志物濃度與PFAS濃度之間的關(guān)系。結(jié)果表明，在青少年和成人中，大多數(shù)檢測(cè)的血清PFAS化合物與紅細(xì)胞或血清中測(cè)量的葉酸濃度呈一致的負(fù)相關(guān)。這表明PFAS可能與葉酸競(jìng)爭(zhēng)幾種與PFAS毒性動(dòng)力學(xué)相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)減少累積的PFAS身體負(fù)擔(dān)和減輕相關(guān)不良健康影響的干預(yù)措施具有重要意義。

摘要與主要結(jié)果

一、摘要

目的：全氟烷基和多氟烷基物質(zhì)（PFAS）是一個(gè)高度氟化的脂肪族化合物家族，它們被廣泛用于商業(yè)應(yīng)用，包括食品包裝、紡織品和不粘鍋。葉酸可能會(huì)抵消環(huán)境化學(xué)品暴露的影響。我們旨在探索血液中葉酸生物標(biāo)志物濃度與PFAS濃度之間的關(guān)系。

方法：這項(xiàng)觀察性研究匯集了國(guó)家健康和營(yíng)養(yǎng)檢查調(diào)查（NHANES）2003至2016年周期的橫斷面數(shù)據(jù)。NHANES是一項(xiàng)基于人口的全國(guó)性調(diào)查，通過問卷調(diào)查、體檢和生物樣本采集，每?jī)赡隃y(cè)量一次美國(guó)普通人群的健康和營(yíng)養(yǎng)狀況。我們檢查了紅細(xì)胞和血清中的葉酸濃度，以及血清中全氟辛酸（PFOA）、全氟辛烷磺酸（PFOS）、全氟壬酸（PFNA）和全氟己烷磺酸（PFHxS）的濃度。我們使用多變量回歸模型來評(píng)估血清中PFAS濃度的變化與葉酸生物標(biāo)志物濃度變化的百分比關(guān)系。此外，我們還使用了限制性立方樣條圖來研究這些關(guān)聯(lián)的形狀。

結(jié)果：這項(xiàng)研究包括2802名青少年和9159名成年人，他們擁有PFAS濃度、葉酸生物標(biāo)志物和協(xié)變量的完整數(shù)據(jù)，沒有懷孕，并且在調(diào)查時(shí)從未有癌癥診斷。青少年的平均年齡為15.4歲（SD 2.3），成年人為45.5歲（SD 17.5）。在青少年中（2802名參與者中的1508名[54%]）男性參與者的比例略高于成年人（9159名參與者中的3940名[49%]）。我們?cè)谇嗌倌曛邪l(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞葉酸濃度與血清中PFOS(百分比變化為- 24.36%，95% CI：- 33.21至- 14.34)和PFNA(- 13.00%， - 21.87至- 3.12)呈負(fù)相關(guān)；在成年人中紅細(xì)胞葉酸濃度與血清中PFOA(- 12.45%，- 17.28至- 7.35)、PFOS(- 25.30%，- 29.67至- 20.65)、PFNA(- 21.65%，- 26.19至- 16.82)和PFHxS(- 11.70%，- 17.32至5.70)呈負(fù)相關(guān)。血清葉酸濃度和PFAS的關(guān)聯(lián)與紅細(xì)胞葉酸水平的關(guān)聯(lián)一致，盡管影響的程度較低。限制性立方樣條圖表明觀察到的關(guān)聯(lián)是線性的，特別是對(duì)成人的關(guān)聯(lián)。

結(jié)論：在這項(xiàng)大規(guī)模的、具有全國(guó)代表性的研究中，我們發(fā)現(xiàn)在青少年和成人中，大多數(shù)檢測(cè)的血清PFAS化合物與紅細(xì)胞或血清中測(cè)量的葉酸濃度呈一致的負(fù)相關(guān)。這些發(fā)現(xiàn)得到了體外機(jī)制研究的支持，這些研究表明，PFAS可能與葉酸競(jìng)爭(zhēng)幾種與PFAS毒性動(dòng)力學(xué)相關(guān)的轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白。如果在實(shí)驗(yàn)環(huán)境中得到證實(shí)，這些發(fā)現(xiàn)可能對(duì)減少累積的PFAS身體負(fù)擔(dān)和減輕相關(guān)不良健康影響的干預(yù)措施具有重要意義。

二、研究結(jié)果

1.基線特征

這項(xiàng)研究包括2802名青少年和9159名成年人，其中青少年的平均年齡為15.4±2.3歲，成人的平均年齡為44.5±17.5歲。青少年中的男性比例(53%)略高于成人(49%)。青少年平均BMI為24.1±6.3kg/m2，成人平均BMI為28.8±6.8kg/m2 。超過一半的人口是非西班牙裔白人，在青少年組(59%)和成人組(68%)。家庭收入低于貧困線的比例在青少年中(23%)高于成年人(14%)。

2.有向無環(huán)圖

使用有向無環(huán)圖先驗(yàn)地選擇協(xié)變量作為潛在的混雜因素，最終納入年齡、性別、種族和民族、收入與貧困比、BMI和調(diào)查周期。對(duì)于成人模型，我們額外調(diào)整了他們的最高教育水平。由于飲食質(zhì)量與葉酸和PFAS暴露都相關(guān)，模型3對(duì)AHEI-2010評(píng)分進(jìn)行了額外調(diào)整。
DAG，有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph，DAG)。這是一種理論驅(qū)動(dòng)的自變量篩選方法，它基于理論的因果關(guān)系，構(gòu)建因果關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，從而找到合適進(jìn)入模型的自變量。結(jié)合本文展示下DAG方法。本文包括若干個(gè)變量，包括：年齡、性別、種族和民族、收入與貧困比、BMI和調(diào)查周期、飲食。上述自變量都可能影響結(jié)局，而且它們之間還相互影響。我們用箭頭來表各自的因果關(guān)系，箭頭發(fā)出對(duì)象為因，箭頭指向?yàn)楣?因→果)。?通過DAG我們可以判斷中介變量、混雜變量①中介變量：比如Diet，對(duì)于age來說，它是處于age與Folate因果關(guān)系鏈上的中介變量。?②混雜變量：比如age，它即影響Folate又影響PFAS，且不是兩者的中介變量

3.多因素線性回歸

在青少年中，協(xié)變量調(diào)整模型顯示紅細(xì)胞葉酸與血清PFOS和PFNA濃度以及血清葉酸和PFOS濃度之間呈負(fù)相關(guān)(見下表)。具體而言，紅細(xì)胞葉酸濃度每增加2.7倍，血清PFOS濃度降低24.36% (95% CI - 33.21至- 14.34)，血清PFNA濃度降低13.00%(- 21.87至- 3.12)。血清葉酸濃度增加2.7倍與血清PFOS濃度下降11.57% (95% CI - 17.87 ~ - 4.79)相關(guān)。飲食質(zhì)量的額外調(diào)整并沒有改變這些發(fā)現(xiàn)(表2)。在青少年中，沒有發(fā)現(xiàn)紅細(xì)胞或血清葉酸濃度與其他PFAS化合物的關(guān)聯(lián)。

這里之所以是2.7倍，是由于研究者對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換，具體原理，下面統(tǒng)計(jì)方法處會(huì)再詳細(xì)介紹

在成年人中，紅細(xì)胞葉酸和血清PFAS濃度之間的關(guān)聯(lián)比青少年的發(fā)現(xiàn)更加一致。紅血球葉酸濃度與成人血清中的PFOS和PFNA濃度有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)。具體來說，在調(diào)整協(xié)變量后，紅細(xì)胞葉酸濃度增加2.7倍與血清PFOS濃度降低25.30% (95% CI - 29.67至- 20.65)和血清PFNA濃度降低21.65%(- 26.19至- 16.82)相關(guān)。紅細(xì)胞葉酸濃度也與血清PFOA(百分比變化- 12.45%，95% CI - 17.28 ~ - 7.35)和PFHxS(- 11.70%， - 17.32 ~ 5.70)濃度呈負(fù)相關(guān)。與紅細(xì)胞葉酸濃度相比，PFAS濃度與血清葉酸濃度的相關(guān)性一般較弱。血清葉酸濃度與PFOA(百分比變化為- 5.01%，95% CI為- 8.35 ~ - 1.54)、PFOS(- 12.81%， - 16.15 ~ - 9.35)、PFNA(- 11.85%， - 14.72 ~ - 8.88)、PFHxS(- 1.72%， - 6.65 ~ 3.46)呈負(fù)相關(guān)。此外，調(diào)整飲食質(zhì)量并沒有改變研究結(jié)果。

4.分層分析

在按性別進(jìn)行分層分析后，在青少年中，紅細(xì)胞葉酸、PFOS和PFNA以及血清葉酸和PFOS之間沒有發(fā)現(xiàn)一致的性別異質(zhì)性。

在肥胖青少年中，紅細(xì)胞葉酸和血清葉酸與PFOS濃度的負(fù)相關(guān)程度更強(qiáng)，而在肥胖青少年和非肥胖青少年中，紅細(xì)胞葉酸和PFNA之間的關(guān)聯(lián)相似。

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