Central Federal District土壤中碘和硒缺乏评估结果与甲状腺疾病发病率的可比性分析

封面

如何引用文章

全文:

详细

论证。近年来，全球甲状腺疾病的发病率持续上升。切尔诺贝利核电站事故发生后，俄罗斯Central Federal District形成了独特的生态—地球化学环境，其中甲状腺同时受到自然因素 （主要是碘和硒等微量元素的缺乏）与人为因素（放射性同位素污染）的不良影响。研究证实，Central Federal District土壤中碘元素的缺乏与甲状腺疾病的流行密切相关，其中包括肿瘤性疾病。研究结果为地区卫生系统的预防和诊断警觉性提供了可靠依据，并有助于为公众制定恰当的信息内容。

目的。分析Central Federal District居民甲状腺疾病的区域发病特征，并评估其与该地区微量元素状态之间的关系。

材料与方法。为分析Central Federal District及其各主体的人群健康状况，研究使用了人口数量数据、2013—2017年首次诊断甲状腺疾病的去标识化病例数据，以及1995—2023年甲状腺恶性肿瘤初发病率数据。为构建区域土壤中微量元素浓度分布模型，使用了国家统一土壤资源登记册。每组“土壤类型–成土母质”被赋予相应的平均浓度属性。微量元素浓度的评估可靠性已通过实地研究得到验证。在研究区域内绘制了土壤碘与硒含量图。采用斯皮尔曼等级相关法，对疾病发病率与基于地图的微量元素含量评估结果进行非参数统计比较。

结果。对2007—2023年采自中部联邦区若干地区的土壤样本进行的化学成分分析，验证了所构建的土壤中微量元素含量图谱模型的准确性。研究发现Central Federal District各地区土壤碘含量与甲状腺疾病之间存在显著负相关关系（R=–0.473，p=0.055）。在成年人群中，土壤放射性污染程度与甲状腺癌发病率呈显著正相关（R=0.711，p=0.001）。在儿童 （0—17岁）中，土壤碘含量与甲状腺癌之间亦观察到负相关趋势（R=–0.375，p=0.138）。 由于中部联邦区土壤中硒含量处于正常范围，未发现其与土壤中该微量元素浓度与发病率之间存在相关性（R=–0.091，p=0.729）。

结论。在自然碘缺乏与切尔诺贝利核污染共同作用的空间异质性背景下，地球化学与医学数据的对比分析证实了环境碘缺乏与居民健康状况之间的关联性。有必要向Central Federal District公众及地区行政机关负责人通报微量元素缺乏所带来的不良后果。

作者简介

Vladimir I. Starodubov

Russian Research Institute of Health

Email: starodubov@mednet.ru
ORCID iD: 0000-0002-3625-4278
SPIN 代码: 7223-9834

MD, Dr. Sci. (Medicine), Professor, Academician of the Russian Academy of Sciences

俄罗斯联邦, Moscow

Vladimir S. Baranchukov

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: baranchukov@geokhi.ru
ORCID iD: 0000-0003-1519-9983
SPIN 代码: 2266-2251
俄罗斯联邦, Moscow

Elena A. Varavikova

Russian Research Institute of Health

Email: dr.e.varavikova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3408-3417
SPIN 代码: 3026-3615

MD, Cand. Sci. (Medicine)

俄罗斯联邦, Moscow

Viktor Yu. Berezkin

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: victor76@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-1025-638X
SPIN 代码: 7074-9478

Cand. Sci. (Geology and Mineralogy)

俄罗斯联邦, Moscow

Liudmila I. Kolmykova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: kmila9999@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-4070-9869
SPIN 代码: 2111-3310

Cand. Sci. (Geology and Mineralogy)

俄罗斯联邦, Moscow

Valentina N. Danilova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry of the Russian Academy of Sciences

Email: val1910@mail.com
ORCID iD: 0000-0003-3308-8443
SPIN 代码: 1778-9633
俄罗斯联邦, Moscow

Valery S. Stupak

Russian Research Institute of Health

Email: stupak@mednet.ru
ORCID iD: 0000-0002-8722-1142
SPIN 代码: 3720-1479

MD, Dr. Sci. (Medicine), Associate Professor

俄罗斯联邦, Moscow

Ekaterina N. Yenina

Russian Research Institute of Health

Email: eninaen@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-9876-5102
SPIN 代码: 7531-4051
俄罗斯联邦, Moscow

Yulia S. Zhuravleva

Russian Research Institute of Health

Email: zhuravlevays@mednet.ru
ORCID iD: 0000-0002-2278-9415
SPIN 代码: 8322-3369
俄罗斯联邦, Moscow

参考

  1. Mason R, Wilkinson JS. The thyroid gland — a review. Aust Vet J. 1973;49(1):44–49. doi: 10.1111/j.1751-0813.1973.tb14680.x
  2. The untapped potential of the thyroid axis. Lancet Diabetes Endocrinol. 2013;1(3):163. doi: 10.1016/S2213-8587(13)70166-9
  3. Vinogradov VP. Iodine in nature. Priroda. 1927;(9):670–678. (In Russ.)
  4. Kovalsky VV. Chemical environment, health, diseases. In: Lebedev AD, editor. Theory and methodology of geographical research of human ecology. Moscow; 1974. Р. 95–111. (In Russ). URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc_3369968
  5. Gerasimov GA, Figge D. The Chernobyl: twenty years after. Clinical and experimental thyroidology. 2006;2(2):5–14. doi: 10.14341/ket2006225-14 EDN: PCMBLN
  6. Fairweather-Tait SJ, Bao Y, Broadley MR, et al. Selenium in human health and disease. Antioxid Redox Signal. 2011;14(7):1337–1383. doi: 10.1089/ars.2010.3275
  7. Arthur JR, Beckett GJ. Newer aspects of micronutrients in at risk groups: New metabolic roles for selenium. Proceedings of the Nutrition Society. 1994;53(3):615–624. doi: 10.1079/PNS19940070
  8. Gropper SA, Anderson K, Landing WM, Acosta PB. Dietary selenium intakes and plasma selenium concentrations of formula-fed and cow’s milk-fed infants. J Am Diet Assoc. 1990;90(11):1547–1550.
  9. Ermakov VV. Biogeochemistry of selenium and its role in prevention of human endemic diseases. Vestnik Otdelenia nauk o Zemle RAN. 2004;(1):1–17. (In Russ.)
  10. Cholodova EA, Kolomiez ND, Mochort EG. Selenium deficiency and thyroid function in adolescents. Clinical and experimental thyroidology. 2006;2(2):43–47. doi: 10.14341/ket20062243-47 EDN: PCMBNV
  11. Shabalina EA, Morgunova TB, Orlova SV, Fadeyev VV. Selenium and thyroid gland. Clinical and experimental thyroidology. 2011;7(2):7–18. doi: 10.14341/ket2011727-18 EDN: QZPSIH
  12. Gromova OA, Troshin IYu, Kosheleva NG. Molecular iodine synergists: new approaches to effective prevention and therapy of iodine-deficiency diseases in pregnant women. Russian Journal of Woman and Child Health. 2011;19(1):51–58. (In Russ.) EDN: PGOGLJ
  13. Khohlova EA. Selenium and thyroid: the point of view. Novaya apteka (New pharmacy). 2013;(6):82–83. (In Russ.)
  14. Behne D, Kyriakopoulos A, Meinhold H, Köhrle J. Identification of type I iodothyronine 5'-deiodinase as a selenoenzyme. Biochem Biophys Res Commun. 1990;173(3):1143–1149. doi: 10.1016/s0006-291x(05)80905-2
  15. Deng Y, Li H, Wang M, et al. Global burden of thyroid cancer from 1990 to 2017. JAMA Network Open. 2020:3(6):e208759. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2020.8759
  16. Vaccarella S, Franceschi S, Bray F, et al. Worldwide thyroid-cancer epidemic? The increasing impact of overdiagnosis. N Engl J Med. 2016;375(7):614–617. doi: 10.1056/NEJMp1604412
  17. Kashin VK. Biogeochemistry, phytophysiology and agrochemistry of iodine. Leningrad: Nauka; 1987. 260 р. (In Russ.) EDN: VURCBX
  18. Golubkina NA, Kekina EG, Nadezhkin SM. Prospects of agricultural plants biofortification with iodine and selenium (review). Trace Elements in Medicine. 2015;16(3):12–19. doi: 10.19112/2413-6174-2015-16-3-12-19 EDN: UZNFCJ
  19. Aristarkhov AN, Busygin AS, Yakovleva TA. Ecological and agrochemical assessment of selenium content in soils and plants of the North-Eastern Non-Chernozem region. Agrohimia. 2018;(11):67–77. doi: 10.1134/S0002188118090041 EDN: MESURP
  20. Ermakov VV. Selenium migration in biogeochemical food chains of Russian landscapes. The Problems of biogeochemistry and geochemical ecology. 2008;(2):3–10. (In Russ.)
  21. Berezkin VYu, Korobova EM, Danilova VN. Iodine and selenium in soils of the Bryansk Region (case study of the Titovka river basin). Lomonosov Geography Journal. 2023;(1):3–15. doi: 10.55959/MSU0579-9414.5.78.1.1 EDN: IIVSCI
  22. Aleksandrova GA, Polikarpov AV, Ogryzko EV, et al. Morbidity of the total population of Russia in 2014. Statistical materials. Part I. Moscow; 2015. 138 р. (In Russ.) URL: https://minzdrav.gov.ru/documents/9479
  23. Aleksandrova GA, Polikarpov AV, Golubev NA, et al. Morbidity of the total population of Russia in 2015. Statistical materials. Part I. Moscow; 2016. 139 р. (In Russ.) URL: https://minzdrav.gov.ru/ministry/61/22/stranitsa-979/statisticheskie-i-informatsionnye-materialy/statisticheskiy-sbornik-2015-god
  24. Aleksandrova GA, Polikarpov AV, Golubev NA, et al. Morbidity of the total population of Russia in 2016. Statistical materials. Part I. Moscow; 2017. 140 р. (In Russ.) URL: https://minzdrav.gov.ru/ministry/61/22/stranitsa-979/statisticheskie-i-informatsionnye-materialy/statisticheskiy-sbornik-2016-god
  25. Kaprin AD, Starinsky VV, Gretsova OP, et al. Population-based registry of cancer patients in the Russian Federation. Public Health Panorama. 2019;5(1):99–102.
  26. Korobova EM, Baranchukov VS, Bech JA. Cartographic evaluation of the risk of natural elements’ deficiency in the soil cover provoking spatial variation of the endemic morbidity level (on example of thyroid morbidity among population of the Central Federal District, Russia). Environmental Geochemistry and Health. 2024;46(3):109. doi: 10.1007/s10653-024-01912-9 EDN: OKSAJG
  27. Alyabina IO, Androkhanov VA, Vershinin VV, et al. Unified state register of soil resources of Russia. Version 1.0. Tula: Grif i K; 2014. 768 p. (In Russ.) EDN: TNAMEB
  28. Korobova EM. Copper, cobalt and iodine in the natural landscapes of the Non-Chernozem Russian Plain [dissertation abstract]. Moscow; 1992. 23 p. (In Russ.) EDN: ZJJHMR
  29. Protasova NA, Sherbakov AP. Trace elements (Cr, V, Ni, Mn, Zn, Cu, Co, Ti, Zr, Ga, Be, Sr, Ba, B, I, Mo) in chernozems and gray forest soils of the Central Chernozem region. Voronezh: Voronezhskii gosudarstvennii universitet; 2003. 367 р. (In Russ.) EDN: QKVWMX
  30. Baranchukov V, Berezkin V, Kolmykova L. Dataset of iodine concentration in soils and grassland vegetation and radioactive contamination of pastures of the regions of the Russian Federation affected by the Chernobyl NPP accident. Data in Brief. 2024;55:110747. doi: 10.1016/j.dib.2024.110747 EDN: PUZLYV
  31. Proskuryakova GF, Nikitina ON. Accelerated version of the kinetic rhodanide-nitrite method for determination of trace quantities of iodine in biological objects. Agrohimia. 1976;(7):140–143. (In Russ.)
  32. Arinushkina EV. Manual on chemical analysis of soils. Moscow: MSU; 1970. 487 p. (In Russ.) URL: https://rusneb.ru/catalog/000200_000018_rc_3393272/
  33. Korobova EM, Baranchukov VS, Kurnosova IV, Silenok AV. Spatial geochemical differentiation of the iodine-induced health risk and distribution of thyroid cancer among urban and rural population of the Central Russian plain affected by the Chernobyl NPP accident. Environmental Geochemistry and Health. 2022;44(6):1875–1891. doi: 10.1007/s10653-021-01133-4 EDN: PCKTLY
  34. Yahryushin VN. Data on radioactive contamination of the territory of populated areas of the Russian Federation by cesium-137, strontium-90 and plutonium-239+240. Obninsk: Taifun; 2024. 225 р. (In Russ.) URL: https://www.rpatyphoon.ru/upload/medialibrary/ezhegodniki/rzrf/ezheg_rzrf_2024.pdf
  35. Zvonova I, Krajewski P, Berkovsky V, et al. Validation of 131I ecological transfer models and thyroid dose assessments using Chernobyl fallout data from the Plavsk district, Russia. Journal of Environmental Radioactivity. 2010;101(1):8–15. doi: 10.1016/j.jenvrad.2009.08.005 EDN: MXIQAP
  36. Konarbayeva GA, Smolyentsev BA. Spatial-genetic features of iodine distribution in soils of Western Siberia. Agrohimia. 2018;(7):85–96. doi: 10.1134/S0002188118070074 EDN: UWYHDX
  37. Ploibat AR, Voloshin EI. Monitoring of iodine in the soil — plant system (review). Bulletin of KSAU. 2020;(10):101–108. doi: 10.36718/1819-4036-2020-10-101-108 EDN: PCASUF
  38. Kovalsky VV, Andrianova GA. Microelements in the soil of the USSR. Moscow: Nauka; 1970. 179 р. (In Russ.) URL: https://search.rsl.ru/ru/record/01007401791
  39. Boyev VA. Selenium in the soils and agricultural plants in the south of the Tyumen region . Tyumen State University Herald. Natural Resource Use and Ecology. 2013(12):112–120. EDN: SEPHCD
  40. Protasova NA, Gorbunova NS, Belyaev AB. biogeochemistry of microelements in common chernozem Voronezh region. Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2015;(4):100–106. EDN: VWNFDZ
  41. Berezkin VYu, Baranchukov VS, Kolmykova LI, et al. Iodine in soils, pasture vegetation cuttings, and local food products of certain regions of Russia affected by the Chernobyl nuclear power plant accident. RUDN Journal of Ecology and Life Safety. 2023;31(4):419–434. doi: 10.22363/2313-2310-2023-31-4-419-434 EDN: QOBCFE
  42. de Benoist B., editor. Iodine status worldwide: WHO Global Database on Iodine Deficiency. Geneva: World Health Organization; 2004. 49 р. ISBN: 92 4 159200 1
  43. The iodine global network. Global scorecard of iodine nutrition in 2023 in the general population based on school-age children (SAC). Ottawa: IGN; 2023. 14 р. URL: https://ign.org/app/uploads/2024/01/Scorecard_2023_References_July-2023_Final.pdf
  44. Urinary iodine concentrations for determining iodine status deficiency in populations. Vitamin and Mineral Nutrition Information System. Geneva: World Health Organization; 2013. 5 р. URL: https://iris.who.int/bitstream/handle/10665/85972/WHO_NMH_NHD_EPG_13.1_eng.pdf?sequence=1
  45. Troshina EA, Makolina NP, Senyushkina ES, et al. Iodine deficiency disorders: current state of the problem in the Bryansk region. Problems of Endocrinology. 2021;67(4):84–93. doi: 10.14341/probl12793 EDN: FHDRJG
  46. Melnichenko GA, Troshina EA, Platonova NM, et al. Iodine deficiency thyroid disease in the Russian Federation: the current state of the problem. Аnalytical review of publications and data of official state statistics (Rosstat). Consilium Medicum. 2019;21(4):14–20. doi: 10.26442/20751753.2019.4.190337 EDN: ZUPEUH
  47. Ivanov SV, Guk MG, Sorokina LE, Hygienic evaluation of relative status in various regions of the Russian Federation. Natsional'naya Assotsiatsiya Uchenykh. 2018;(11):4–8. EDN: XRHJSH
  48. Golubkina NA, Sindireva AV, Zaitsev VF. Interigional variability of the human selenium status. South of Russia: Ecology, Development. 2017;12(1):107–127. doi: 10.18470/1992-1098-2017-1-107-127 EDN: YIELCF
  49. Shantyr II, Yakovleva MV, Vlasenko MA, et al. Determination results of selenium concentration in bioassays of residents of the North-Western region. Preventive And Clinical Medicine. 2022;(2):31–36. doi: 10.47843/2074-9120_2022_2_31 EDN: BLDPCW
  50. Kolmykova LI, Korobova EM, Baranchukov VS, et al. Chemical composition of groundwater used for drinking in conditions of natural deficiency of iodine and selenium and evaluation of its health effect: the case of Bryansk region (Russia). Environmental Geochemistry and Health. 2021;43(12):4987–5009. doi: 10.1007/s10653-021-01022-w EDN: WBLYGR
  51. Cardis E, Kesminiene A, Ivanov V., et al. Risk of thyroid cancer after exposure to 131I in childhood. J Natl Cancer Inst. 2005;97(10):724–732. doi: 10.1093/jnci/dji129
  52. Bogović Crnčić T. Risk factors for thyroid cancer: what do we know so far? Acta Clinica Croatica. 2020;59(Suppl 1):66–72. doi: 10.20471/acc.2020.59.s1.08
  53. Laikam KE, editor. Diet of the population. Moscow: Statistika Rossii; 2016. 220 р. (In Russ.) EDN: XDLNHH
  54. Fei X, Wu J, Liu Q, et al. Spatiotemporal analysis and risk assessment of thyroid cancer in Hangzhou, China. Stochastic Environmental Research and Risk Assessment. 2016;30:2155–2168. doi: 10.1007/s00477-015-1123-4
  55. Hatch M, Polyanskaya O, McConnell R, et al. Urinary iodine and goiter prevalence in belarus: experience of the Belarus–American cohort study of thyroid cancer and other thyroid diseases following the chornobyl nuclear accident. Thyroid. 2011;21(4):429–437. doi: 10.1089/thy.2010.0143
  56. Salminen R., editor. Geochemical atlas of Europe. Part 1: Background Information, Methodology and maps. Helsinki: Geological Survey of Finland; 2005. 526 р. ISBN: 9516909213
  57. López-Abente G, Aragonés N, Pérez-Gómez B, et al. Time trends in municipal distribution patterns of cancer mortality in Spain. BMC Cancer. 2014;14:535 doi: 10.1186/1471-2407-14-535
  58. Abbag FI, Abu-Eshy SA, Mahfouz AA, et al. Iodine-deficiency disorders in the Aseer region, south-western Saudi Arabia: 20 years after the national survey and universal salt iodization. Public Health Nutr. 2015;18(14):2523–2529. doi: 10.1017/S1368980014003073

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载
2. Fig 1. Distribution of estimated iodine (I) and selenium (Se) levels in the regions of the Central Federal District. The red line shows the distribution curve.

下载 (103KB)
索引源数据
3. Fig 2. Comparison of map-based estimates of soil iodine (I) and selenium (Se) level and actual data from the selection.

下载 (223KB)
索引源数据
4. Fig. 3. Spatial distribution of iodine (I) and selenium (Se) levels in soils of the Central Federal District.

下载 (307KB)
索引源数据

版权所有 © Eco-Vector, 2025

Creative Commons License
此作品已接受知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎 4.0国际许可协议的许可。
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».