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目的以美国国家健康和营养调查(NHANES)数据库为数据来源,分析一般人群尿液钴、锰、钼、镉水平和糖尿病患病情况,揭示尿液重金属与糖尿病、空腹血糖(FPG)、糖化血红蛋白(HbA1c)、胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)及胰岛素之间的关系,以及剂量反应关系,并进一步探讨多种重金属对糖尿病及其相关指标的交互作用,为重金属导致糖尿病机制的深入研究提供科学依据。方法以2011-2016年NHANES数据库为基础进行横断面分析,共纳入1423名成年人。(1)采用描述性研究方法分析NHANES数据库中人群的基本特征和糖尿病的患病情况;(2)采用非条件logistic回归方法分析尿液重金属与糖尿病的关系;(3)并采用广义线性回归模型研究尿液重金属与FPG、HbA1c、HOMA-IR及胰岛素的关系;(4)通过分层分析和限制性三次样条法(RCS)分析FPG、HbA1c、HOMA-IR及胰岛素与尿液重金属之间的剂量反应关系;(5)运用贝叶斯核回归(BKMR)模型研究尿液锰、钼、钴、镉浓度对糖尿病、FPG、HbA1c、HOMA-IR及胰岛素作用的交互作用。结果1.本研究共纳入研究对象1423人,其中男性804人,女性619人。总人群中糖尿病患病率为19.3%,60岁以上人群患病率最高(37.9%),且随着年龄的增加,糖尿病患病率增加;从不同种族分析,黑种人患病率最高,其次是西班牙裔人;随着文化程度的增加,糖尿病患病率逐渐降低,高中以下文化水平人群的患病率为24.8%,大学及以上文化水平的患病率为17.1%;另外,糖尿病患病率随着BMI的增加而增加;持续吸烟的人糖尿病患病率最高(25.8%),合并高血压病史的人糖尿病患病率为33.9%。2.调整性别,年龄,种族/民族,受教育程度,贫困收入比,吸烟状况,饮酒状况,BMI,平均每日能量摄入,身体活动,糖尿病家族史,高血压(Model2)后,在男性人群中,与尿液钴浓度最低分位数(Q1)相比,最高分位数(Q4)糖尿病患病风险增加了91%(OR(95%CI):1.91(1.02,3.55));运用RCS进行剂量反应关系分析发现,男性人群中尿液钴浓度与胰岛素水平(P overall<0.001,P nonlinear=0.513)、HOMA-IR(P overall=0.001,P nonlinear=0.736)均呈正向线性剂量反应关系。3.在女性人群中,无论经Model 2调整还是经Model 3调整,随着尿液锰浓度的升高,糖尿病患病风险均呈上升趋势(Ptrend<0.05);经Model 2调整,尿液锰浓度与FPG水平(P overall=0.029,P nonlinear=0.328)、HbA1c水平(P overall=0.029,P nonlinear=0.328)均呈正向线性剂量反应关系。4.无论是否调整其他混杂因素,在总体人群中,随着尿液钼浓度的增加,糖尿病风险也随之增加(P trend<0.05);经Model 2调整,尿液钼浓度与FPG水平(P overall=0.028,P nonlinear=0.826)、HbA1c水平(P overall=0.034,P nonlinear=0.376)均呈正向线性剂量反应关系。5.经Model 2调整,糖尿病风险、FPG水平、HbA1c水平、胰岛素水平和HOMA-IR随着尿液重金属混合物浓度的升高而升高;当其他两种金属浓度固定在中位数时,尿液锰浓度与FPG的剂量反应曲线的斜率随着钴浓度由10th上升到90th而增大,表明尿液锰和钴之间存在正向交互作用;尿液钼与FPG或HbA1c的剂量反应曲线的斜率随着锰浓度由10th上升到90th而增大,表明尿液钼和锰具有正向交互作用。结论1.尿液钴浓度和锰浓度对糖尿病及相关指标的影响存在性别差异:在男性人群中,尿液钴浓度与胰岛素水平、HOMA-IR存在正向剂量反应关系;在女性人群中,尿液锰浓度与糖尿病风险、FPG及HbA1c水平存在正向剂量反应关系。总人群中尿液钼浓度与糖尿病风险、FPG及HbA1c水平存在正向剂量反应关系,且无性别差异。2.糖尿病风险、FPG水平、HbA1c水平、胰岛素浓度和HOMA-IR均随着尿液钴、锰、钼、镉四种金属混合物浓度的升高而升高。尿液Mn-Mo、Mn-Co对FPG水平的影响存在正向交互作用,尿液Mn-Mo对HbA1c水平的影响存在正向交互作用。