目的 探讨拟除虫菊酯暴露与肌肉减少症之间的关系。

方法 采用横断面研究设计，基于2011—2016年美国国家健康与营养调查数据，筛选18~59岁成年人，通过双能X射线吸收测量法扫描技术计算四肢骨骼肌质量与体重指数（BMI）的比值判定肌肉减少症的患病情况，采用尿液中3-苯氧基苯甲酸（3-PBA）水平评估拟除虫菊酯暴露水平，通过加权Logistic回归和限制性立方样条（RCS）模型分析其与肌肉减少症的关联及其剂量-反应关系，并采用亚组分析和交互作用检验探讨结果的稳定性及BMI的修饰效应。

结果 共纳入2 867名研究对象，肌肉减少症占比为7.57%。加权Logistic回归结果显示，调整协变量后，3-PBA暴露水平每增加1个对数单位，肌肉减少症风险增加21%［OR=1.21，95%CI（1.02，1.44），P=0.032］；按ln（3-PBA）的四分位数分组，与Q1组相比，Q4组的肌肉减少症风险增加112%［OR=2.12，95%CI（1.22，3.69），P=0.009］。RCS模型分析显示，尿3-PBA水平与肌肉减少症风险之间呈正向线性关联（总体P < 0.001， 非线性P=0.595），且当尿3-PBA水平超过0.57 μg/L后，风险上升趋势更为明显。亚组与交互作用分析显示，该关联在BMI ≥ 30 kg/m²的肥胖个体中更强［OR=1.43，95%CI（1.19，1.71），趋势P < 0.001］，且BMI与3-PBA在肌肉减少症风险上具有交互作用［OR=1.59，95%CI（1.18，2.14），交互P=0.003］。

结论 拟除虫菊酯暴露与肌肉减少症风险之间呈正向关联，在肥胖人群中尤为明显。建议采取多层次防控措施，并需进一步研究以完善预防策略。

肌肉减少症是一种以全身性骨骼肌质量减少、肌肉力量下降及躯体功能减退为特征的疾病^［1］。目前，全球肌肉减少症的患病率约为5%~10%，且呈逐年上升趋势^［1-2］，该疾病已成为重要的公共卫生问题之一^［3］。现有研究主要聚焦于衰老、遗传、慢性病等内在因素与肌肉减少症的关联^［4-7］。值得注意的是，有研究指出肥胖可能与肌肉减少症存在密切关联^［7］。但关于环境因素与其关联的探讨仍较为有限。

拟除虫菊酯是一类基于除虫菊素合成的化合物，因其高效杀虫活性，不仅广泛应用于农业领域，也常见于宠物洗发水、花园杀虫剂等用品中，占全球农药使用总量的30%以上^［8-12］。然而，随着其广泛使用，环境污染问题日益突出。研究显示，拟除虫菊酯残留物在多数河流和家庭环境中被普遍检出^［13-14］。职业暴露与饮食摄入等因素也使其代谢物频繁在尿液样本中被检测到^{［9，15-16］}。尽管该类物质在体内经尿液代谢较快，但仍可在细胞内蓄积^［17-18］，长期暴露可引起恶心、呕吐、腹痛等中毒症状，对健康构成潜在威胁^［8］。既往关于拟除虫菊酯暴露与人体健康关系的研究多聚焦于探讨其神经毒性效应^［19］，以及其所诱发的代谢性疾病^［20］、生殖功能损害^［21］和多器官毒性损伤^［22］。虽有少量研究探讨了拟除虫菊酯暴露与肌肉力量、肌肉质量的关系^［23］，但鲜有研究深入揭示其与肌肉减少症之间的关联，也缺少对其暴露浓度阈值的系统探索。此外，既往研究提示，拟除虫菊酯暴露可能导致体重增加，而超重与肥胖人群可能对该类物质更为敏感^［24-25］。因此，本研究旨在探讨拟除虫菊酯暴露水平与肌肉减少症之间的关联及其剂量-反应关系，并分析体重指数（body mass index，BMI）的潜在影响，为理解环境毒素对肌肉健康的慢性影响提供重要流行病学证据，也为公共卫生部门制定肌肉减少症的预防策略提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究对象

本研究为横断面研究，采用美国国家健康与营养调查（National Health and Nutrition Examination Survey，NHANES）2011—2016年（包含2011—2012年、2013—2014年和2015—2016年3个连续周期）18~59岁成年人数据作为研究对象。NHANES由美国国家卫生统计中心（National Center for Health Statistics，NCHS）开展，该调查经美国NCHS伦理审查委员会批准，参与者均签署知情同意书^［26］。

本研究纳入2011—2016年NHANES的参与者（29 902例）。排除标准：①年龄 < 18岁或 > 59岁者（11 933例）；②缺少肌肉减少症的相关数据者（8 619例）；③缺少拟除虫菊酯的相关数据者（6 356例）；④协变量数据如年龄、性别、种族、受教育程度、家庭年收入及BMI任一项指标缺失者（127例）。

1.2 肌肉减少症诊断标准

肌肉减少症的诊断主要采用双能X射线吸收测量法扫描技术。自2011年之后的调查周期中，该测量法仅适用于60岁以下的研究对象。肌肉减少症的评估主要通过计算四肢骨骼肌质量（appendicular skeletal muscle mass，ASM）之和实现^［27］。依据相关指南，本研究采用肌肉减少症指数进行评估，其计算公式为ASM（kg）/BMI（kg/m²）^［28］。男性肌肉减少症指数 ≥ 0.789、女性肌肉减少症指数 ≥ 0.512视为正常；若男性和女性相关指数分别低于上述阈值，则判定患有肌肉减少症^［29-30］。根据是否患肌肉减少症分为肌肉减少症组、未患肌肉减少症组。

1.3 拟除虫菊酯暴露评估

拟除虫菊酯的代谢产物主要通过尿液排出。为评估其暴露水平，本研究基于NHANES数据库中经高效液相色谱-串联质谱法测定的尿液代谢产物检测数据进行分析^［31］。NHANES数据库主要包含4种拟除虫菊酯代谢产物类型。综合考虑代表性和检出率，本研究选取其主要尿液代谢产物3-苯氧基苯甲酸（3-phenoxybenzoic acid，3-PBA）作为暴露水平的评估指标^［9］。参照既往研究，若检测结果低于检测限，以替代值进行赋值校正，替代值计算公式为（检测限/2）^1/2［12］。为校正尿液稀释对检测结果的影响，本研究对尿肌酐水平（mg/dL）和尿3-PBA（μg/L）的单位进行统一标准化处理，统一换算为μg/L，并以尿肌酐水平对尿3-PBA代谢产物浓度进行校正^{［26，32］}。鉴于3-PBA浓度数据呈高度偏态分布且不具线性特征，本研究对其进行对数转换处理，以确保数据符合正态分布要求。

1.4 协变量

参考既往相关研究^{［26，33］}，本研究纳入的协变量包括年龄、性别、种族（墨西哥裔美国人、其他拉美裔、非西班牙裔白人、非西班牙裔黑人、其他种族）、受教育程度（高中以下、高中毕业、高中以上）、BMI（< 30、≥ 30 kg/m²）以及家庭年收入（< 20 000、20 000~44 999、≥ 45 000美元）。

1.5 统计学分析

使用R 4.4.1软件进行数据分析。根据分析指南，对于NHANES 2011—2016年数据进行权重计算，分别将2011—2012年和2013—2014年调查周期的环境子样本C权重（WTSC2YR）及2015—2016年调查周期的环境子样本B权重（WTSB2YR）除以3后进行合并使用^［26］。符合正态分布的计量资料以均数和标准差（）表示，不符合正态分布的计量资料以中位数和四分位数［M（P₂₅，P₇₅）］表示，计数资料以频数和百分数（n，%）表示。采用加权二元Logistic回归分析尿3-PBA水平与肌肉减少症之间的相关性。将尿3-PBA水平分别以连续型变量（每增加1个对数单位）和按ln（3-PBA）的四分位数分为4组（Q1组< -10.37，-10.37 ≤ Q2组 < -9.77，-9.77 ≤ Q3组 ≤ -8.97，Q4组 > -8.97）的分类变量纳入模型。关联强度以比值比（odds ratio，OR）及其95%置信区间（confidence interval，CI）表示。建立2个模型：模型1未调整任何变量；模型2在模型1的基础上，调整年龄、性别、种族、受教育程度、家庭年收入及BMI。采用限制性立方样条（restricted cubic spline，RCS）模型分析未调整组和调整组中尿3-PBA水平与肌肉减少症之间的剂量-反应关系。基于相关协变量进行亚组分析与交互作用检验，探究不同人群特征对拟除虫菊酯暴露与肌肉减少症之间关联的稳定性及潜在效应修饰作用；在分析过程中，经线性关系检验后，将对数转换后的连续型3-PBA作为主要自变量纳入模型，既能保留更多生物学信息、提高统计效能，也能更灵敏地检测剂量-反应关系及亚组间潜在交互作用。

2 结果

2.1 一般情况

共纳入2 867名研究对象，肌肉减少症占比为7.57%。研究对象的年龄范围为18~59岁，平均年龄（37.70 ± 12.3）岁，性别比例分布均衡。其中，非西班牙裔白人占比最高（35.68%），58.07%的研究对象具有高中以上学历，49.35%的研究对象年收入为45 000美元及以上。63.93%的研究对象BMI < 30 kg/m²，见表1。

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  表格1 不同分组参与者基本情况（n，%）

  Table1.Basic information of participants in different groups（n, %)

  注：*符合正态分布的计量资料以均数和标准差（x±s）表示；a3-PBA水平为自然对数转换值（ln转换）；bQ1~Q4组为ln（3-PBA）的四分位数分组。

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2.2 尿3-PBA水平与肌肉减少症的关系

加权二元Logistic回归分析结果显示，在模型1和模型2中，每增加1个对数单位的3-PBA水平，肌肉减少症风险分别增加约19%［OR=1.19，95%CI（1.02，1.39），P=0.032］、21%［OR=1.21，95%CI（1.02，1.44），P=0.032］；与Q1组相比，Q4组的肌肉减少症风险分别增加107%［OR=2.07，95%CI（1.19，3.60），P=0.011］、112%［OR=2.12，95%CI（1.22，3.69），P=0.009］，表明尿3-PBA水平与肌肉减少症风险独立相关，见表2。

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  表格2 尿3-PBA水平与肌肉减少症的关系

  Table2.Relationship between urinary 3-PBA levels and sarcopenia

  注：a以连续型变量（每增加1个对数单位）纳入模型；b以分类变量［ln（3-PBA）的四分位数分组］纳入模型；模型1未调整任何变量；模型2在模型1的基础上调整性别、年龄、种族、BMI、受教育程度以及家庭年收入。

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RCS模型分析结果显示，随着尿3-PBA水平升高，肌肉减少症风险呈线性上升趋势（总体P=0.009，非线性P=0.959），见图1-A；调整性别、年龄、种族、BMI、受教育程度以及家庭年收入后，该正向线性关联仍存在（总体P < 0.001，非线性P=0.595），见图1-B，值得注意的是，当尿3-PBA水平超过0.57 μg/L后，风险上升的趋势更为明显。

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  图1 尿3-PBA水平与肌肉减少症之间的剂量-反应关系

  Figure1.The dose-response relationship between urinary 3-PBA levels and sarcopenia

  注：A. 模型未调整任何变量；B. 模型调整性别、年龄、种族、BMI、受教育程度以及家庭年收入；阴影区域表示95%CI。

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2.3 亚组分析

根据相关协变量进行亚组分析，结果显示，在家庭年收入20 000~44 999美元［OR=1.61，95%CI（1.14，2.27），趋势P=0.008，］、女性群体［OR=1.36，95%CI（1.15，1.69），趋势P < 0.001］及BMI ≥ 30 kg/m²的人群［OR=1.43，95%CI（1.19，1.71），趋势P < 0.001］亚组中，尿3-PBA水平与肌肉减少症风险之间存在正向关联。然而，除BMI与尿3-PBA在肌肉减少症风险上具有交互作用（交互P=0.003）外，性别、种族、教育程度、家庭年收入与尿3-PBA水平之间未发现交互作用，见表3。

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  表格3 尿3-PBA水平与肌肉减少症关联的亚组分析

  Table3.Subgroup analysis of the association between urinary 3-PBA levels and sarcopenia

  注：所有模型均调整了性别、年龄、种族、受教育程度、家庭年收入和BMI，并将经对数据转换后的连续型3-PBA作为主要自变量纳入模型。

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3 讨论

本研究中，7.57%的研究对象患有肌肉减少症，尿3-PBA水平与肌肉减少症风险呈正向关联。RCS模型分析显示，当尿3-PBA水平超过特定阈值时，肌肉减少症风险开始明显上升。亚组分析与交互作用检验显示，该关联在肥胖人群中更为明显，且BMI与尿3-PBA在肌肉减少症风险上存在交互效应。本研究结果有助于为易感人群及医务工作者制定拟除虫菊酯所致肌肉减少症的预防和控制方案提供依据。

研究结果表明，拟除虫菊酯的主要尿液代谢产物3-PBA水平与肌肉减少症风险呈正向关联，该关联可能由多重机制共同介导。既往研究显示，拟除虫菊酯可促进活性氧生成并降低抗氧化酶活性，导致机体氧化应激状态，从而打破肌肉蛋白质降解与合成的平衡，导致肌肉流失^［34-35］。此外，有研究显示，拟除虫菊酯可与雄激素受体及性激素结合球蛋白结合，改变性激素在体内的转运和分布，干扰性激素的生理功能，进而增加肌肉减少症风险^{［21，36］}。人类主要通过吸入、摄入或皮肤接触等途径暴露于拟除虫菊酯^{［10，16］}。鉴于拟除虫菊酯暴露所致的肌肉减少症发病率持续上升，有必要实施多层面的防控措施。家庭应避免使用高浓度拟除虫菊酯产品，对于不可避免的职业暴露，应严格执行佩戴护目镜、呼吸面罩和橡胶手套等个人防护措施^［37］，同时定期补充抗坏血酸与α-生育酚，有助于减轻拟除虫菊酯引起的氧化应激损伤^［22］。

考虑到BMI与拟除虫菊酯的交互作用，肥胖个体可能更易受拟除虫菊酯影响，从而增加肌肉减少症的发病风险。研究发现，肥胖个体尿3-PBA水平每增加1倍，其肌肉减少症风险将升高1.43倍^［38］。一方面，拟除虫菊酯具有亲脂性，暴露后易在脂肪组织中分布蓄积，形成长期慢性暴露。另一方面，研究表明肥胖个体更易出现胰岛素抵抗，此时肌细胞对胰岛素敏感性降低，胰岛素信号转导通路受损，而该通路在调控肌蛋白合成与分解中发挥关键作用，其功能障碍直接影响肌蛋白代谢平衡^［20］。拟除虫菊酯可能加剧胰岛素抵抗状态，进一步加速肌肉流失进程^［39］。在全球肥胖率持续攀升的背景下，肥胖人群尤需警惕拟除虫菊酯暴露可能诱发的肌肉减少症^［40］。建议肥胖或超重人群在科学减重的同时，尽量避免接触拟除虫菊酯。此外，公共卫生部门应重视对肥胖人群开展拟除虫菊酯暴露所致肌肉减少症的筛查与监测工作。

本研究仍存在一定的局限性。首先，横断面研究设计无法明确因果时序关系，拟除虫菊酯暴露可能导致肌肉减少症风险上升，但肌肉减少症患者也可能因基础代谢率下降，使3-PBA在体内滞留时间延长，从而导致尿液中3-PBA检出浓度升高。其次，所选取的研究对象年龄范围为18~59岁，结果无法外推至老年群体及其他年龄段人群。再次，本研究所纳入控制的混杂因素较为有限，可能对结果造成一定干扰。最后，尽管尿3-PBA的检测敏感性高于其他几种生物标志物，但其代谢半衰期较短，可能导致检测率存在偏差^［9］。未来研究应采用纵向设计，纳入更广泛年龄范围的人群，控制更多混杂因素，探索其他能有效反映拟除虫菊酯暴露的变量，并深入探究拟除虫菊酯与肌肉减少症之间的因果关联及作用机制。

综上所述，拟除虫菊酯暴露与肌肉减少症风险呈正向关联，在肥胖人群中该关联更明显。建议通过降低拟除虫菊酯使用浓度、加强暴露防护措施，并结合运动与营养补充进行综合干预。未来研究应采用纵向设计，纳入更广泛年龄范围的人群并控制更多混杂因素，以明确肌肉减少症与拟除虫菊酯暴露之间的因果关系。

伦理声明：本研究数据来源于美国国家健康与营养调查（NHANES），该研究经美国国家卫生统计中心伦理审查委员会批准，所有参与者均签署书面知情同意书

作者贡献：研究设计、数据分析与论文撰写：李洪宇、黄维奇、刘欢；资料整理：尹龙、廉维；基金支持、论文选题、指导与修订：刘欢、吴群红

数据获取：本研究中使用和 （或） 分析的数据可在NHANES官网公开数据库（https://wwwn.cdc.gov/nchs/nhanes/default.aspx）获取

利益冲突声明：无

致谢：不适用

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