全球太阳能辐射暴露与缺血性心脏病死亡率的空间回归分析:揭示阳光对心血管健康的保护作用

【字体: 时间:2025年10月11日 来源:Tropical Medicine and Health 3.5

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  本研究针对全球范围内太阳辐射与缺血性心脏病(IHD)死亡率关联的空间依赖性未充分研究的问题,通过收集94个国家的最新数据,采用普通最小二乘法和三种空间回归模型进行分析。结果显示,全球太阳能辐射(GSR)与IHD死亡率呈显著负相关(男性:β=-4.78,p=0.041;女性:β=-3.86,p=0.005),空间滞后模型为最佳拟合模型。研究表明,即使在调整空间依赖性后,阳光暴露仍与较低的IHD死亡率相关,为心血管疾病预防提供了全球性证据。

  
在全球范围内,缺血性心脏病(IHD)已成为人类健康的头号杀手,占全球总死亡人数的13%。令人担忧的是,自2000年以来,IHD死亡率的增长幅度超过了任何其他死因,而且这一趋势预计将持续到2050年。面对这一严峻的公共卫生挑战,科学家们不断探索各种可能的影响因素,其中太阳辐射暴露与心血管健康的关系逐渐引起研究人员的关注。
虽然过度暴露于阳光下是皮肤癌的已知风险因素,但适度的阳光照射可能对多种健康状况产生积极影响,包括心血管疾病、多发性硬化症、2型糖尿病和佝偻病。先前的研究已经初步探讨了阳光暴露与IHD之间的关联,暗示阳光可能具有预防作用。然而,这些研究存在明显的局限性:它们忽略了空间依赖性(这种依赖性可能会扭曲关联性),并且没有在阳光暴露变异更大的全球背景下评估这种关系。
由Kato等研究人员开展的本研究旨在填补这一知识空白,他们试图阐明在考虑了空间依赖性后,太阳辐射与IHD死亡率之间的全球关联是否仍然存在。随着气候变化相关的太阳辐射变化,了解阳光对人类健康(包括IHD死亡率)的影响变得越来越重要。值得注意的是,阳光暴露是一个可改变的因素,可以通过日光浴等低成本做法来增加,这可能成为任何国家都可实施的可行干预措施。
研究方法上,研究人员从世界卫生组织(WHO)数据库获取了各国最新的年龄调整IHD死亡率数据(每10万人;1987-2022年)。作为自变量,全球太阳能辐射(GSR)数据(MJ/m2/天;1994-2018年平均值)来自全球太阳能图谱,并截取各国首都坐标位置的值。协变量包括当前烟草使用流行率(成人百分比)、纯酒精总消费量(升/人均)、国内生产总值(GDP,国际元/人均)的自然对数和当前卫生支出(占GDP百分比),这些数据来自世界发展指标数据库。盐摄入量数据(克/天;2019年)来自2023年WHO报告。除GDP外,这些数据均未进行任何转换或标准化。协变量的选择基于IHD已确立且可获取的风险因素。
统计分析方面,研究人员采用了普通最小二乘(OLS)回归模型和三种空间回归模型(空间滞后模型[SLM]、空间误差模型[SEM]和空间杜宾模型[SDM])来按性别评估关联性。还按收入水平进行了分层分析,因为不同收入水平的设置(如医疗资源和数据可靠性的差异)可能会改变这种关联。使用k最近邻方法创建空间权重矩阵,并通过方差膨胀因子检查多重共线性。使用Akaike信息准则(AIC)确定最佳模型。
研究结果显示,在排除缺失值后,共有94个国家被纳入分析。男性和女性的IHD死亡率均值(标准差)分别为96.5(80.4)和52.4(48.0)。GSR的平均值(标准差)为15.9(3.7)。从地理分布来看,IHD死亡率在东欧地区往往较高,而较高的GSR值出现在太阳赤道附近,较低的GSR则集中在欧洲地区。
在OLS模型中,GSR与IHD死亡率呈显著负相关(男性:β=-8.82,p=0.002;女性:β=-6.31,p<0.001)。空间滞后模型被确定为两种性别的最佳模型,且负相关关系仍然存在(男性:β=-4.78,p=0.041;女性:β=-3.86,p=0.005)。调整空间依赖性后,系数显著减小。
按收入水平分层分析显示,在上中等收入国家和下中等收入国家中观察到显著的负相关关系,但在高收入国家中不显著。所有模型中均未检测到多重共线性。
研究人员讨论了两个可能促成这种预防效应的机制:紫外线(UV)辐射和昼夜节律调节。当人体皮肤暴露于UV-B辐射时,会发生维生素D合成。维生素D可能通过调节钙稳态、支持心肌和平滑肌功能以及增强血管内皮功能来预防IHD。此外,UV-A辐射可能发挥血管舒张作用。尽管是短期的,但重复的日常暴露可以维持低血压,可能降低IHD死亡风险。阳光还有助于调节昼夜节律,而昼夜节律紊乱是心血管疾病的直接风险因素,也是通过精神疾病起作用的间接风险因素。昼夜节律失调在低日照地区可能更为常见,这些地区也观察到了较高的IHD死亡率。
此外,还应考虑温度和/或体力活动介导的效应。在高收入国家,人们可能拥有充足的医疗资源和更好的营养状况(包括维生素D),因此在高收入国家可能不存在显著关联。
研究人员也指出了本研究的几个局限性。首先,作为一项生态学研究,容易受到生态学谬误的影响。其次,IHD死亡率和协变量数据的质量可能因国家而异,这可能引入信息偏倚。第三,尽管结果反映了最新值,但调查年份在各国间存在差异。因变量、自变量和协变量变量的年份一致性有限,这种时间不匹配可能引入了系统偏倚。第四,缺失数据并非随机,在非洲地区以及低收入和中等偏下收入国家更为普遍,这可能引入了选择偏倚。第五,GSR值基于各国首都的位置,忽略了国家内部的异质性。第六,本研究中使用的协变量有限,如果可以获得其他潜在协变量(如体力活动、肥胖患病率、医疗保健可及性、空气污染、阳光暴露行为和职业),结果可能会有所不同。
综上所述,这项全球生态学分析表明,即使在调整了空间依赖性后,阳光暴露仍与较低的缺血性心脏病死亡率显著相关。然而,空间调整显著降低了关联的强度。由于研究存在若干局限性,这些结果需要谨慎解读。这项研究为理解环境因素与心血管健康之间的关系提供了新的视角,特别是在全球气候变化背景下,阳光辐射模式发生变化的情况下,这一研究显得尤为重要。研究结果提示,增加适度的阳光暴露可能成为预防心血管疾病的低成本干预策略,但需要进一步的研究来验证这些发现并阐明其潜在机制。
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