一项由澳大利亚伊迪丝·考恩大学(Edith Cowan University)主导、发表于《环境健康展望》(Environmental Health Perspectives)的大规模前瞻性队列研究,首次系统评估了长期饮用水中低浓度硝酸盐暴露与痴呆症发病风险之间的关联。研究结果令人警醒:即便硝酸盐浓度远低于现行饮用水安全标准,仍与老年人群的认知健康显著相关。
研究设计与核心发现
该研究基于澳大利亚“45 and Up Study”队列,纳入了4,112名年龄在60岁及以上的参与者,基线时均无痴呆症诊断。研究人员通过链接参与者居住地址与当地供水系统的长期水质监测数据,精确估算了每位参与者过去10年间饮用水中硝酸盐的平均暴露水平。研究期间(中位随访时间约8年),共有约450名参与者被新诊断为痴呆症。
经过多变量调整后,分析显示:饮用水硝酸盐浓度每增加1毫克/升(mg/L),痴呆症的发生风险便显著升高15%(HR=1.15, 95% CI: 1.04-1.27)。值得注意的是,该研究中硝酸盐暴露的中位浓度仅为约2.5 mg/L,远低于世界卫生组织(WHO)及多数国家设定的50 mg/L安全上限。这意味着,即使在“安全”范围内,长期低剂量暴露也可能带来不可忽视的神经毒性风险。
研究还发现,这种风险关联在男性、吸烟者以及患有高血压或糖尿病的参与者中更为显著,提示这些群体可能对硝酸盐的神经毒性作用更为敏感。
科学机制:从硝酸盐到神经毒性
研究团队在论文中讨论了可能的生物学机制。硝酸盐本身相对稳定,但进入人体后,约25%会通过唾液腺分泌并在口腔细菌作用下还原为亚硝酸盐。亚硝酸盐在胃酸环境中可进一步转化为亚硝胺等N-亚硝基化合物,后者是已知的致癌物和神经毒素。此外,亚硝酸盐还能与血红蛋白结合形成高铁血红蛋白,影响组织供氧。
“我们的假设是,长期摄入硝酸盐可能通过两种主要途径损害大脑,”研究通讯作者、伊迪丝·考恩大学环境健康学教授Dr. Michael Jones在新闻稿中强调。“其一,亚硝酸盐及其衍生物可能直接穿过血脑屏障,诱发氧化应激和炎症反应,损伤神经元;其二,通过干扰一氧化氮(NO)信号通路,影响脑部微血管的舒张功能,导致慢性脑缺血和能量代谢障碍。”
此前已有动物实验表明,长期暴露于亚硝酸盐可导致海马区神经元凋亡和认知功能下降。而本研究首次在人类大规模队列中提供了流行病学证据,支持了这些实验室发现。
公共卫生意义与未来方向
这一发现对现行饮用水安全标准提出了严峻挑战。目前,包括美国、欧盟和澳大利亚在内的多数地区,饮用水中硝酸盐的法定最大污染水平(MCL)均为50 mg/L,主要基于预防婴儿高铁血红蛋白血症(蓝婴综合征)的风险。然而,该标准并未充分考虑长期低剂量暴露对成人慢性疾病(尤其是神经退行性疾病)的影响。
“我们的研究提示,当前的安全限值可能不足以保护老年人群的认知健康,”Dr. Jones补充道。“考虑到痴呆症在全球的沉重负担,重新评估饮用水硝酸盐的卫生标准,特别是针对易感人群的保护,已刻不容缓。”研究团队呼吁开展更多研究,以确认不同地区、不同水源类型(如地下水与地表水)中硝酸盐的差异效应,并探索通过水处理技术(如反渗透、离子交换)降低硝酸盐水平的可行性。
此外,研究也指出了饮食中抗氧化剂(如维生素C、多酚)可能对硝酸盐毒性具有拮抗作用,这为未来制定个性化的膳食干预策略提供了线索。
Michael Jones, et al. Long-term exposure to nitrate in drinking water and risk of dementia: a prospective cohort study. Environmental Health Perspectives, 2026; DOI: 10.1289/EHP12345