论文标题：The Exposome and the Kidney: A Silent Dialogue Shaping Chronic Kidney Disease

论文链接：https://www.mdpi.com/2039-4713/15/3/73

期刊名称：Journal of Xenobiotics

期刊主页：https://www.mdpi.com/journal/jox

研究背景

慢性肾病（chronic kidney disease，CKD）是全球范围内发病率不断上升的重要公共健康问题。传统研究通常强调遗传因素在疾病发生中的作用，但现有证据表明，遗传易感性仅解释不到20%的全球疾病负担，环境因素在疾病发生与发展中的影响更加广泛。近年来，“暴露组”（exposome）概念逐渐受到关注，该概念用于描述个体在一生中所经历的全部环境暴露及其对机体产生的生物学影响，包括生活方式、饮食结构、空气和水污染、气候变化以及社会经济因素等。肾脏作为维持体液、电解质平衡和清除体内毒性物质的重要器官，在持续的环境暴露下尤为容易受到损伤。随着基因组学与暴露组研究的结合，学界开始逐步揭示环境因素与遗传背景之间的相互作用如何影响慢性肾病的发生与进展。本文旨在综述与慢性肾病相关的暴露组因素，重点讨论关键环境暴露在疾病发展中的作用，并探讨基于这些暴露因素的潜在预防与干预策略。

图1. 可能加重慢性肾脏病（CKD）进展的外显子组因素。外显子组包括微环境（肠道微生物群、炎症、氧化应激和衰老）、宏观环境（辐射、污染、不健康饮食、烟草和全球变暖）以及一般外部外显子组（战争、贫困、压力、文化、经济和社会资本）。

研究过程与结果

研究从暴露组视角系统梳理了影响肾脏健康的多种环境因素，并将其划分为一般外部暴露、特定外部暴露以及内部暴露三个主要领域。一般外部暴露主要涉及气候变化、空气污染、水和土壤污染以及社会经济环境等宏观因素。例如，全球气温升高和热浪频发可能导致脱水、高渗状态以及体温升高，从而增加慢性肾病风险。一项对住院数据的研究显示，平均气温每升高1 ℃，0至7天内肾脏疾病住院风险增加0.9%。此外，空气污染中的臭氧和颗粒物可通过诱导氧化应激和炎症反应影响肾脏功能，其中PM2.5浓度每增加10 µg/m³，与慢性肾病发病率和患病率上升相关。

在水和土壤污染方面，塑料衍生物、纳米塑料以及多种重金属（如砷、镉、铅、汞和铀）均被证实具有肾毒性作用。这些物质可通过诱导氧化应激、干扰金属离子稳态或损伤肾小管细胞等机制影响肾脏结构和功能。同时，有机溶剂和部分农药也与肾功能受损存在相关性。社会经济因素同样发挥重要作用，不同地区在污染暴露、医疗资源和饮食结构方面的差异，可能导致慢性肾病风险在不同人群之间存在明显差别。

图2. 不健康饮食对肾脏健康的影响。不健康饮食提供终末糖基化产物（AGEs）、胆固醇、盐、糖、反式和饱和脂肪酸、添加剂及磷负荷，会引起氧化应激、肠道菌群失调和炎症，从而损害肾脏。

除了宏观环境因素，研究还总结了多种与个体行为相关的特定暴露因素。不健康饮食、缺乏身体活动以及吸烟等生活方式均与慢性肾病风险增加相关。例如，超加工食品通常含有较高水平的钠、饱和脂肪、磷和糖，可促进炎症反应、代谢异常及肠道菌群失衡。高盐饮食与高血压密切相关，而高糖饮料则可能引起胰岛素抵抗和肾小球高滤过。此外，身体活动水平较高的人群通常具有更高的估算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate，eGFR），而久坐行为则与肾功能下降相关。心理压力、焦虑、抑郁以及睡眠障碍也被认为可能通过神经内分泌和炎症途径影响肾脏健康。

研究总结

综上所述，暴露组研究为理解慢性肾病的复杂病因提供了新的研究框架。多种环境因素，包括气候变化、空气污染、水和土壤污染、社会经济条件以及生活方式行为，都可能在不同层面影响肾脏健康，并通过氧化应激、炎症反应、代谢异常以及肠道微生物群变化等机制参与疾病的发生与发展。随着分析技术的进步，如高分辨率质谱和地理信息系统的应用，研究人员能够更加全面地识别个体暴露谱及其生物学效应，从而提高对环境与疾病关系的认识。

图3. 外部环境及其对肾脏健康的影响。环境暴露显著影响慢性肾脏病（CKD）的发生发展。气候变化可能加重该疾病的发病率和患病率，而食物及其生产过程则对环境产生影响。城市生活促进了个人与社区之间的更多互动，使其暴露于与CKD相关的环境风险因素中。鼓励绿色空间、自然营养以及减少气体和其他污染物排放的公共政策对于预防CKD至关重要。

从公共卫生角度来看，减少有害环境暴露和改善生活方式可能成为降低慢性肾病负担的重要策略。例如，城市规划中增加绿地空间可降低空气污染暴露并促进身体活动；合理饮食结构，特别是增加富含抗氧化和抗炎活性成分的食物摄入，有助于减少机体炎症反应；减少超加工食品摄入则有助于降低化学添加剂带来的潜在健康风险。此外，在全球气候变化背景下，制定有效的补水策略、加强对极端高温环境的健康教育以及控制重金属和农药污染，也被认为是保护肾脏健康的重要措施。心理健康管理和睡眠质量改善同样应纳入慢性肾病综合管理体系。未来，通过整合环境、生活方式和生物学数据，暴露组研究有望为慢性肾病的预防、风险评估以及个体化干预提供更加系统和精准的科学依据。

期刊介绍：Journal of Xenobiotics (ISSN 2039-4713)是一个国际性、同行评审、开放获取的期刊，期刊为外源性物质以及其各方面有关的文章提供发表平台。期刊主题涵盖但不限于：外源毒素、外源药理学、环境外源性物质、内分泌干扰物、氧化应激、抗生素、生物标记物、纳米颗粒、微塑料、农药、除草剂等。期刊现已被 Scopus, ESCI (Web of Science), PubMed，PMC等多个数据库收录。