Moderate intake of manganese benefits cardiovascular health： Based on NHANES 2011―2018

Abstract

Abstract: Objective

To explore the relationship between blood manganese concentration and the incidence of cardiovascular diseases （CVDs） as well as individual CVDs in adults.

Methods

We initially integrated the data in National Health and Nutrition Examination Survey （NHANES） from 2011 to 2018. 4 005 adults agd between 20 and 60 years old were recruited based on the inclusion and exclusion criteria. The relationship between manganese concentration and the prevalence of CVD was analyzed by constructing generalized linear models and restricted cubic spline curves.

Results

Compared with the lowest quartile， the modified odds ratios （ORs） with 95% confidence intervals （CIs） for CVD prevalence across the manganese quartiles were 1.066 （0.699，1.699）， 1.105 （0.639，1.613）， and 0.591 （0.376，0.930） respectively. In the full adjusted model， the incidence of total CVD decreased initially and increased when manganese concentration was over 9.59 μg/L. A restricted cubic spline curve was used to show a nonlinear “U” shape relationship between manganese concentration and CVD.

Conclusion

Based on adults， blood manganese concentration was associated with CVD prevalence. Maintaining manganese concentration at 9.59 μg/L can be beneficial for the heart.

Key words:manganese,cardiovascular disease,adults,logistic regression model

摘要： 目的

探讨血锰浓度与成年人心血管疾病患病率及独立不良心血管事件发生率的关联。

方法

整合美国国家健康和营养调查（national health and nutrition examination survey，NHANES） 2011―2018年数据，根据入排标准纳入4 005名20至60岁成年人。通过构建广义线性模型及限制性三次样条曲线来分析血锰浓度和心血管疾病患病率之间的关联。通过多因素logistic回归分析探索独立不良心血管事件发生与血锰浓度的关系。

结果

与最低四分位数（Q1）相比，血锰浓度四分位数中（Q2， Q3， Q4）心血管疾病发生率的校正优势比（可信区间）分别为1.066（0.699 ~ 1.699），1.105（0.639 ~ 1.613）和0.591（0.376 ~ 0.930）。在完全调整模型中，血锰浓度与心血管疾病患病率呈先下降后上升关系。限制性三次样条曲线表明血锰浓度与心血管疾病患病率呈“U”型相关关系。不良心血管独立事件与血锰的关联和总体心血管疾病患病率一致。

结论

基于成年人，血锰浓度与心血管疾病患病率相关，随着血锰浓度上升，心血管疾病发生率呈先降后升的趋势，维持血锰浓度在9.59 μg/L对心血管疾病患病率和独立不良事件有益。

关键词:锰,心血管疾病,成年人,逻辑回归模型

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Figures/Tables5

特征	Q1（n= 996）	Q2（n= 1 006）	Q3（n= 1 001）	Q4（n= 1 002）	P
年龄（岁）	41.64 ± 12.17	40.96 ± 12.09	40.35 ± 11.95	39.59 ± 11.30	0.001
性别（%）					< 0.001
男性	611（61.35）	519（51.59）	435（43.46）	316（31.54）
女性	385（38.65）	487（48.41）	566（56.54）	686（68.46）
家庭贫困收入比	2.50 ± 1.65	2.49 ± 1.65	2.35 ± 1.62	2.44 ± 1.66	0.184
种族（%）					< 0.001
墨西哥人、美国人	94（9.44）	114（11.33）	167（16.68）	184（18.36）
其他拉美裔美国人	79（7.93）	117（11.63）	112（11.19）	117（11.68）
非拉美裔黑人	386（38.76）	417（41.45）	362 （36.16）	258（25.75）
非拉美裔白人	366（36.75）	231（22.96）	173 （17.28）	126（12.57）
其他种族	71（7.13）	127（12.62）	187 （18.68）	317（31.64）
受教育程度（%）					0.009
小于9年级	97（9.74）	91（9.05）	118（11.79）	122（12.18）
9 ~ 11年级	178（17.87）	179（17.79）	187（18.68）	178（17.76）
高中	383（38.45）	411（40.85）	380（37.96）	365（36.43）
大学	206（20.68）	175（17.40）	156（15.58）	158（15.77）
大学以上	132（13.25）	150（14.91）	160（15.98）	179（17.86）
婚姻情况（%）					0.291
有伴侣	583（58.53）	570（56.66）	597（59.64）	623（62.18）
无伴侣	271（27.21）	291（28.93）	259（25.87）	251（25.05）
未婚	142（14.26）	145（14.41）	145（14.49）	128（12.77）
吸烟（%）					< 0.001
从不	542（54.42）	576（57.26）	628（62.74）	663（66.23）
以前	191（19.18）	191（18.99）	169（16.88）	180（17.98）
现在	263（26.41）	239（23.76）	204（20.38）	158（15.78）
饮酒（%）					< 0.001
否	816（86.90）	816（85.18）	749（78.51）	684（74.59）
是	123（13.10）	142（14.82）	205（21.49）	233（25.41）
高血压（%）					0.002
否	674（67.67）	714（70.97）	736（73.53）	751（74.95）
是	322（32.33）	292（29.03）	265（26.47）	251（25.05）
糖尿病（%）					0.206
否	845（84.84）	884（87.87）	853（85.21）	859（85.73）
是	151（15.16）	122（12.13）	148（14.79）	143（14.27）
体质量指数（kg/m²）	29.17 ± 7.18	29.30 ± 7.46	29.93 ± 7.59	29.64 ± 7.79	0.102
腰围（cm）	99.01 ± 17.03	98.47 ± 17.41	99.03 ± 17.23	98.15 ± 17.89	0.608
总能量摄入（ kcal/d）	2 220.28 ± 867.41	2 136.10 ± 850.15	2 091.86 ± 830.81	2 004.36 ± 774.91	< 0.001
高密度脂蛋白（ mg/dL）	53.13 ± 15.38	53.46 ± 16.31	52.54 ± 15.04	53.34 ± 15.17	0.551
血红蛋白（ g/dL）	14.23 ± 1.38	14.34 ± 1.38	14.21 ± 1.47	13.67 ± 1.85	< 0.001
尿素氮（mg/dL）	13.24 ± 6.05	12.51 ± 4.24	12.68 ± 4.83	11.73 ± 4.13	< 0.001
胆固醇（mg/dL）	189.42 ± 41.55	192.68 ± 42.27	192.13 ± 40.04	190.80 ± 40.22	0.284
葡萄糖（mg/dL）	100.35 ± 34.21	99.72 ± 29.92	100.98 ± 35.62	98.18 ± 26.49	0.233
尿酸（mg/dL）	5.60 ± 1.46	5.40 ± 1.41	5.30 ± 1.36	5.15 ± 1.35	< 0.001
肌酐（mg/dL）	0.94 ± 0.77	0.85 ± 0.19	0.83 ± 0.37	0.77 ± 0.35	< 0.001
甘油三酯（mg/dL）	128.89 ± 122.57	128.94 ± 101.52	129.11 ± 130.67	124.80 ± 81.57	0.784
体力活动（%）					< 0.001
剧烈	265（26.61）	241（23.98）	243（24.28）	184（18.36）
适当	219（21.99）	228（22.69）	211（21.08）	215（21.46）
从不	512（51.41）	536（53.33）	547（54.65）	603（60.18）

特征	Q1（n= 996）	Q2（n= 1 006）	Q3（n= 1 001）	Q4（n= 1 002）	P
年龄（岁）	41.64 ± 12.17	40.96 ± 12.09	40.35 ± 11.95	39.59 ± 11.30	0.001
性别（%）					< 0.001
男性	611（61.35）	519（51.59）	435（43.46）	316（31.54）
女性	385（38.65）	487（48.41）	566（56.54）	686（68.46）
家庭贫困收入比	2.50 ± 1.65	2.49 ± 1.65	2.35 ± 1.62	2.44 ± 1.66	0.184
种族（%）					< 0.001
墨西哥人、美国人	94（9.44）	114（11.33）	167（16.68）	184（18.36）
其他拉美裔美国人	79（7.93）	117（11.63）	112（11.19）	117（11.68）
非拉美裔黑人	386（38.76）	417（41.45）	362 （36.16）	258（25.75）
非拉美裔白人	366（36.75）	231（22.96）	173 （17.28）	126（12.57）
其他种族	71（7.13）	127（12.62）	187 （18.68）	317（31.64）
受教育程度（%）					0.009
小于9年级	97（9.74）	91（9.05）	118（11.79）	122（12.18）
9 ~ 11年级	178（17.87）	179（17.79）	187（18.68）	178（17.76）
高中	383（38.45）	411（40.85）	380（37.96）	365（36.43）
大学	206（20.68）	175（17.40）	156（15.58）	158（15.77）
大学以上	132（13.25）	150（14.91）	160（15.98）	179（17.86）
婚姻情况（%）					0.291
有伴侣	583（58.53）	570（56.66）	597（59.64）	623（62.18）
无伴侣	271（27.21）	291（28.93）	259（25.87）	251（25.05）
未婚	142（14.26）	145（14.41）	145（14.49）	128（12.77）
吸烟（%）					< 0.001
从不	542（54.42）	576（57.26）	628（62.74）	663（66.23）
以前	191（19.18）	191（18.99）	169（16.88）	180（17.98）
现在	263（26.41）	239（23.76）	204（20.38）	158（15.78）
饮酒（%）					< 0.001
否	816（86.90）	816（85.18）	749（78.51）	684（74.59）
是	123（13.10）	142（14.82）	205（21.49）	233（25.41）
高血压（%）					0.002
否	674（67.67）	714（70.97）	736（73.53）	751（74.95）
是	322（32.33）	292（29.03）	265（26.47）	251（25.05）
糖尿病（%）					0.206
否	845（84.84）	884（87.87）	853（85.21）	859（85.73）
是	151（15.16）	122（12.13）	148（14.79）	143（14.27）
体质量指数（kg/m²）	29.17 ± 7.18	29.30 ± 7.46	29.93 ± 7.59	29.64 ± 7.79	0.102
腰围（cm）	99.01 ± 17.03	98.47 ± 17.41	99.03 ± 17.23	98.15 ± 17.89	0.608
总能量摄入（ kcal/d）	2 220.28 ± 867.41	2 136.10 ± 850.15	2 091.86 ± 830.81	2 004.36 ± 774.91	< 0.001
高密度脂蛋白（ mg/dL）	53.13 ± 15.38	53.46 ± 16.31	52.54 ± 15.04	53.34 ± 15.17	0.551
血红蛋白（ g/dL）	14.23 ± 1.38	14.34 ± 1.38	14.21 ± 1.47	13.67 ± 1.85	< 0.001
尿素氮（mg/dL）	13.24 ± 6.05	12.51 ± 4.24	12.68 ± 4.83	11.73 ± 4.13	< 0.001
胆固醇（mg/dL）	189.42 ± 41.55	192.68 ± 42.27	192.13 ± 40.04	190.80 ± 40.22	0.284
葡萄糖（mg/dL）	100.35 ± 34.21	99.72 ± 29.92	100.98 ± 35.62	98.18 ± 26.49	0.233
尿酸（mg/dL）	5.60 ± 1.46	5.40 ± 1.41	5.30 ± 1.36	5.15 ± 1.35	< 0.001
肌酐（mg/dL）	0.94 ± 0.77	0.85 ± 0.19	0.83 ± 0.37	0.77 ± 0.35	< 0.001
甘油三酯（mg/dL）	128.89 ± 122.57	128.94 ± 101.52	129.11 ± 130.67	124.80 ± 81.57	0.784
体力活动（%）					< 0.001
剧烈	265（26.61）	241（23.98）	243（24.28）	184（18.36）
适当	219（21.99）	228（22.69）	211（21.08）	215（21.46）
从不	512（51.41）	536（53.33）	547（54.65）	603（60.18）

锰	模型Ⅰ	模型Ⅱ	模型Ⅲ
P_趋势	0.146	0.098	0.034
Q1	1	1	1
Q2	1.280（0.868 ~ 1.888）	1.205（0.782 ~ 1.858）	1.066（0.699 ~ 1.699）
Q3	1.196（0.812 ~ 1.761）	1.142（0.741 ~ 1.760）	1.105（0.639 ~ 1.613）
Q4	0.847（0.584 ~ 1.227）	0.726（0.475 ~ 1.110）	0.591（0.376 ~ 0.930）

锰	模型Ⅰ	模型Ⅱ	模型Ⅲ
P_趋势	0.146	0.098	0.034
Q1	1	1	1
Q2	1.280（0.868 ~ 1.888）	1.205（0.782 ~ 1.858）	1.066（0.699 ~ 1.699）
Q3	1.196（0.812 ~ 1.761）	1.142（0.741 ~ 1.760）	1.105（0.639 ~ 1.613）
Q4	0.847（0.584 ~ 1.227）	0.726（0.475 ~ 1.110）	0.591（0.376 ~ 0.930）

锰	充血性心力衰竭	冠心病	心绞痛	心肌梗死	卒中
P_趋势	0.375	0.019	0.041	0.042	0.025
Q1	1	1	1	1	1
Q2	1.071（0.391 ~ 2.936）	1.401（0.493 ~ 3.982）	1.287（0.468 ~ 3.539）	1.028（0.468 ~ 2.259）	1.100（0.553 ~ 2.227）
Q3	0.534（0.225 ~ 1.264）	0.608（0.254 ~ 1.456）	0.711（0.293 ~ 1.730）	0.811（0.414 ~ 1.875）	0.989（0.500 ~ 1.956）
Q4	0.746（0.278 ~ 2.001）	0.352（0.150 ~ 0.825）	0.386（0.163 ~ 0.906）	0.422（0.207 ~ 0.861）	0.474（0.250 ~ 0.896）

锰	充血性心力衰竭	冠心病	心绞痛	心肌梗死	卒中
P_趋势	0.375	0.019	0.041	0.042	0.025
Q1	1	1	1	1	1
Q2	1.071（0.391 ~ 2.936）	1.401（0.493 ~ 3.982）	1.287（0.468 ~ 3.539）	1.028（0.468 ~ 2.259）	1.100（0.553 ~ 2.227）
Q3	0.534（0.225 ~ 1.264）	0.608（0.254 ~ 1.456）	0.711（0.293 ~ 1.730）	0.811（0.414 ~ 1.875）	0.989（0.500 ~ 1.956）
Q4	0.746（0.278 ~ 2.001）	0.352（0.150 ~ 0.825）	0.386（0.163 ~ 0.906）	0.422（0.207 ~ 0.861）	0.474（0.250 ~ 0.896）

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