主要作者及研究机构
本研究由 Chinonso Christian Odebeatu 等人完成，通讯作者为 Nicholas J. Osborne 教授。研究团队主要来自澳大利亚昆士兰大学公共卫生学院（School of Public Health, The University of Queensland），合作机构包括美国哈佛大学陈曾熙公共卫生学院（Harvard T.H. Chan School of Public Health）、丹娜-法伯癌症研究所（Dana-Farber Cancer Institute）、俄勒冈健康与科学大学-波特兰州立大学公共卫生学院（OHSU-PSU School of Public Health）以及英国埃克塞特大学欧洲环境与人类健康中心（European Centre for Environment and Human Health, University of Exeter）。该研究发表于期刊 Environmental Research 第283卷，文献编号122148，于2025年6月13日在线发表。
学术背景
随着全球超过50%的人口居住在城市地区，缺乏身体活动、体重增加、空气污染暴露及不健康饮食等因素正推动慢性疾病发病率的持续上升。代谢综合征（metabolic syndrome, MetS）是一组以血压升高、腹型肥胖、血脂异常和血糖异常为特征的临床症候群，是2型糖尿病（type-2 diabetes, T2D）和心血管疾病（cardiovascular diseases, CVD）的重要危险因素。与无MetS的个体相比，MetS患者发生CVD的风险增加两倍，发生T2D的风险增加五倍。评估个体的MetS状态有助于慢性疾病的早期预防或检测，并为针对性生活方式干预提供依据。
城市环境包含不同类型的绿地（greenspace），包括私人住宅花园和公共公园。既往研究表明，绿地暴露与肥胖相关癌症、全因死亡率和心血管疾病死亡率的降低存在关联。然而，关于何种类型（例如私人花园）或何种测量指标（例如归一化差异植被指数，normalised difference vegetation index, NDVI）的绿地暴露最有利于降低MetS风险，目前信息仍然有限。最近一篇系统综述指出，现有研究整体质量偏低、结论不一致，多数研究仅依赖卫星数据评估绿地暴露，且未对绿地类型加以区分。此外，关于住宅绿地影响代谢健康的潜在机制仍不清楚，可能的行为通路包括增加身体活动、减少久坐行为、改善睡眠质量，环境通路包括缓冲空气污染，社会通路包括缓解孤独感，生物标志物通路则涉及血清25-羟基维生素D（25-hydroxyvitamin D, 25(OH)D）的合成。基于此，本研究旨在利用个体水平数据和功能特征明确的绿地暴露指标，探讨住宅绿地指标（包括私人住宅花园）与MetS及其组分的关联；分析行为因素、空气污染、维生素D生物标志物及孤独感在绿地-MetS关联中的平行中介作用；并评估性别、年龄组、邻里剥夺和健康饮食对上述关联的效应修饰作用。
研究设计与工作流程
本研究为横断面研究，使用了英国生物银行（UK Biobank）的数据。研究对象为2006至2010年间在英格兰、苏格兰和威尔士招募的502,364名38至73岁志愿者。经过排除MetS数据缺失（n=43,350）、住宅绿地指标缺失（n=223,262）或协变量缺失（n=15,239）的参与者后，最终分析样本为221,028人，平均年龄56.41岁（标准差7.76），其中男性占46.58%，白人占93.43%，城市居民占99.48%。
MetS的定义采用国际统一的胆固醇教育计划成人治疗组第三次报告（harmonized National Cholesterol Education Program criteria）标准，即存在以下五项组分中的三项或以上：腹型肥胖（男性腰围≥102 cm，女性≥88 cm）、空腹甘油三酯升高（≥1.7 mmol/L或使用降甘油三酯药物）、高密度脂蛋白胆固醇降低（男性<1.0 mmol/L，女性<1.3 mmol/L）、血压升高（收缩压≥130 mmHg和/或舒张压≥85 mmHg，或使用降压药物）以及空腹血糖升高（≥100 mg/dL或使用降糖药物）。由于血样采集时受试者空腹时间不同，研究对血糖和甘油三酯水平根据空腹时长进行了校正。若某项组分在五项标准中有三项或以上缺失，则该参与者MetS状态编码为缺失。
绿地暴露评估使用了两种主要指标。第一种是Ordnance Survey MasterMap™（OSMM）绿地数据，该数据提供英国高分辨率（1:1250比例尺）的绿地覆盖信息，包含18种功能绿地类型，如私人住宅花园和公共公园。研究计算了参与者住所周围100米缓冲区内的总绿地百分比和私人花园百分比。选择100米缓冲区的原因有三：捕获住所附近的绿地以突出私人花园（其占住所周围总绿地的65%以上）；既往研究显示私人花园对肥胖相关癌症的保护效应在100米缓冲区内最强；以及最大化样本量。第二种指标是NDVI，来自英国生物银行城市形态计量平台（UKBUMP），基于2006至2010年间采集的0.5米分辨率彩色红外航拍影像，计算每位参与者住所500米半径内的平均NDVI值。负值NDVI在分析前被排除以避免水体和非绿色地表造成混杂。
研究纳入了广泛的协变量，包括年龄、性别、教育程度、种族、城乡居住区域、基于Townsend剥夺指数的邻里剥夺、吸烟状况、饮酒频率和健康饮食评分。健康饮食评分基于水果蔬菜摄入量、鱼类摄入频率、红肉和加工肉摄入频率计算，范围0至4分，分数越高表示饮食越健康。中介变量包括身体活动（按国际体力活动问卷折算为每周代谢当量小时数）、久坐时间（看电视、驾驶和使用电脑的时间总和）、健康睡眠评分（基于睡眠时长、睡眠类型、失眠、打鼾和日间嗜睡五项构建，范围0至5分）、空气污染物（PM2.5、PM10和NO2的2010年年均浓度，由欧洲空气污染效应队列研究项目开发的土地利用回归模型估算）、孤独感（单项问题评估）和血清25(OH)D浓度（化学发光免疫法测定）。
统计分析采用多变量逻辑回归和线性回归模型评估绿地指标与MetS及其组分的关联。模型1调整年龄、性别、教育程度、吸烟状态、饮酒频率、种族、居住区域、评估中心和健康饮食评分；模型2（主模型）额外调整Townsend剥夺指数。私人花园分析进一步调整其他绿地类型（除私人花园外的总绿地）。通过广义方差膨胀因子检验多重共线性。研究还将绿地暴露按四分位数分组，以最低四分位数为参照，检验非线性关联。对于与MetS呈负相关的绿地指标，采用基于回归的反事实插补估计方法进行中介分析。分别对每个中介变量建立中介模型和结局模型，并评估多中介变量的联合中介效应。由于NO2与PM10高度相关（Spearman相关系数0.79），且PM2.5是PM10的组成部分，为避免多重共线性，多中介分析中保留PM2.5而排除PM10。采用5000次自助法估计标准误。效应修饰分析按年龄组（<51岁、51-60岁、>60岁）、性别、Townsend剥夺指数（低、中、高）和健康饮食评分分层，并引入乘性交互项检验交互作用。敏感性分析包括：改用美国心脏协会/国家心肺血液研究所标准定义MetS；限制在基线时在同一地址居住10年及以上的参与者；仅限英格兰参与者并使用多重剥夺指数替代Townsend剥夺指数；排除自报糖尿病和CVD患者；将MetS作为连续变量（使用sims score）进行线性回归；对OSMM绿地使用300米、500米和1000米替代缓冲区；检验1000米缓冲区内公共公园百分比与MetS的关联；以及使用结构方程模型重新检验多中介联合效应。
主要研究结果
在221,028名参与者中，23.85%（42,564人）符合MetS标准。与无MetS者相比，MetS患者男性比例更高（51%对45.52%）、平均年龄更大（57.60岁对56.10岁）、Townsend剥夺指数更高（-0.46对-0.88）、身体活动更少、血清25(OH)D浓度更低、久坐时间更长。相关性分析显示，NDVI与OSMM总绿地覆盖和私人花园仅呈弱负相关（Spearman相关系数分别为-0.09和-0.11），提示不同绿地指标捕捉的暴露维度存在差异。
在绿地指标与MetS的关联分析中，研究获得了具有明显差异的结果。在完全调整模型（模型2）中，住宅周围500米内NDVI每增加一个四分位间距，MetS的调整后比值比（odds ratio, OR）为0.707（95%置信区间0.633至0.794），即MetS风险降低29.3%。与NDVI最低四分位数组相比，最高四分位数组的MetS风险同样显著降低。相比之下，OSMM总绿地覆盖和私人花园在未调整模型和最小调整模型中虽曾显示弱负相关或边界性正相关，但在完全调整后关联消失或不再具有统计显著性。对于私人花园，仅在Townsend剥夺指数低（即高社会经济地位）的参与者中，最高四分位数组与最低四分位数组相比，MetS风险降低（OR 0.836，95%置信区间0.759至0.921）。在个体MetS组分方面，NDVI增加与腰围增大（β -0.570，95%置信区间 -0.663至-0.477）、收缩压升高（β -0.157，95%置信区间 -0.292至-0.021）和空腹甘油三酯升高（β -0.015，95%置信区间 -0.023至-0.007）的风险降低相关，但与舒张压升高和空腹血糖升高无显著关联。
中介分析结果显示，身体活动、PM2.5、NO2、孤独感、25(OH)D、久坐时间和健康睡眠评分的联合中介效应解释了NDVI对MetS总效应的44.41%。在单独中介分析中，NO2是作用最强的中介变量，解释了总效应的29.89%；其次是PM10（18.14%）和血清25(OH)D（10.14%）。久坐时间和孤独感分别解释了7.30%和1.7%。身体活动呈现负向中介效应，而健康睡眠评分未显示中介作用。在联合中介模型中纳入PM2.5以替代PM10，联合中介效应仍具有统计显著性。
分层分析显示，NDVI与MetS的负向关联在男性中强于女性、在51至60岁年龄组中强于小于51岁和大于60岁的参与者、在Townsend剥夺指数高的社会经济弱势群体中强于剥夺程度较低者。尽管健康饮食评分为3分的参与者表现出更明显的MetS风险降低，但交互作用检验未达到统计显著性（p=0.061）。敏感性分析中，改用美国心脏协会/国家心肺血液研究所标准定义MetS、限制在非搬迁者、仅限英格兰参与者、排除自报糖尿病和CVD患者、将MetS作为连续变量处理，以及在300米、500米和1000米替代缓冲区检验OSMM绿地，均未实质性改变主要结论。此外，1000米缓冲区内公共公园百分比较高与较低的MetS风险相关，但效应量较小。
研究结论与价值
本研究发现，以NDVI衡量的住宅绿度增加与MetS风险降低显著相关，但OSMM总绿地覆盖或私人花园未显示一致的负向关联。NDVI对MetS的保护效应在男性、中年及社会经济弱势群体中更为显著。中介分析揭示，绿色空间降低MetS风险的效应中，超过40%可通过减少空气污染暴露、提高血清25(OH)D水平、减少久坐时间和缓解孤独感等通路解释，其中NO2的中介效应最强。研究结果为绿地-MetS关联的多通路机制提供了定量证据，支持了自然接触的生物心理学韧性理论（nature-based biopsychosocial resilience theory, NBRT），该理论提出自然暴露可通过生物学、心理学和社会学通路的相互连接增强个体韧性。在应用层面，研究结果支持将创建和维护可达性好的绿色空间作为城市公共卫生政策的优先事项，特别是在久坐生活方式普遍的城市地区以及社会弱势社区，以通过多重健康通路降低MetS及相关慢性疾病的疾病负担。
研究亮点
本研究的亮点主要体现在以下几个方面。第一，首次检验了私人花园这一特定绿地类型与MetS的关联，揭示了私人花园与MetS的负相关主要反映潜在社会经济状况而非其自身的独立健康效应。第二，研究采用独立与联合中介分析方法，首次将行为、环境、社会和生物标志物通路纳入统一框架，定量评估了多通路在绿地-MetS关联中的相对贡献，其中维生素D生物标志物和久坐时间的中介作用为首次报道。第三，研究样本量超过22万人，并进行了广泛的敏感性分析和效应修饰分析，提高了结论的稳健性。第四，研究同时采用了功能类型明确的OSMM绿地数据和反映绿色植被密度的NDVI数据，揭示不同绿地指标反映的暴露维度差异可能导致不一致的流行病学发现，提示未来研究应根据具体健康结局选择或结合多种绿地指标。研究也指出，横断面设计及中介变量的测量时间限制了对因果关系的推断，未来需要纵向研究在多个时间点测量中介变量和结局以验证上述发现。