背景:动脉硬化是一种动脉血管管壁增厚变硬直至失去弹性变狭窄的病变,也是心血管疾病发生发展过程中重要的病理改变。动脉硬化发生的危险因素除了缺乏运动、吸烟、不良饮食习惯、糖尿病、高血压和高血脂等传统因素外,近年来研究发现环境污染物暴露如大气颗粒物、气态污染物、重金属等都可能与动脉硬化有关。另外动物实验发现了二氧化钛、砷化物以及超负荷铁均可促进小鼠动脉硬化的发生,但仅极少数流行病学研究探索了单一金属水平与动脉硬化的关系。同时尽管研究已报道了某些金属与心血管疾病发病的关联,但不同金属研究结果尚有争议,且其暴露评估多基于单一时点金属水平。目的:采用横断面和固定群组分析方法分别探讨单个季节以及三个季节武汉成人多金属水平与动脉硬化的关联及可能存在的剂量反应关系。方法:本研究于2017-2018年在武汉宝丰和堤角社区共招募143名成人,采用问卷调查的方式分别在夏、秋、冬三个季节收集了研究对象的基本流行病学信息,每个季度连续收集四天晨尿,且在第四天早晨进行动脉硬化等项目体检。采用电感耦合等离子体质谱联用仪（inductively coupled plasma mass spectrometry,ICP-MS）检测23种尿金属水平,使用全自动动脉硬化检测仪测定研究对象的动脉硬化损伤指标——踝臂指数（ankle brachial Index,ABI）和踝臂脉搏波速度（ankle brachial pulse wave velocity,ba PWV）。排除自报冠心病、脑卒中和肿瘤的研究对象后,共纳入127名成人345人次进行统计分析。先采用广义线性模型分析夏季（n=127人次）、秋季（n=114人次）、冬季（n=104人次）尿金属水平与动脉硬化的关联,混合线性模型分析以上三季（n=345人次）重复测量的尿金属水平与动脉硬化的关联,并运用错误发现率（false discovery rate,FDR）来控制多重假设检验造成的假阳性率,最后采用多金属模型筛选出与动脉硬化显著相关的金属元素。此外使用广义相加模型探讨金属与动脉硬化的剂量反应关系。结果:横断面分析:使用广义线性模型校正传统的动脉硬化危险因素后,单金属模型中,夏季尿砷与ABI在滞后第一天有正向关联,尿钒、铜、钡、铅在滞后第三天及四日平均尿铝、锰与ABI有负向关联;秋季尿钒在体检当天与ABI有正向关联,尿钼在体检当天,尿硒、钼、锡在滞后第一天,尿锶在滞后第三天,四日平均尿钴、硒与ABI有负向关联;冬季尿锰、铁、钡、铀在滞后第二天,尿铀在滞后第三天和四日平均尿铝与ABI有正向关联,尿钛、钒在体检当天,尿钛、钴、锡在滞后第一天,尿钛、硒在滞后第三天,4日平均尿钛与ABI有负向关联,但以上经FDR多重校正后发现,仅冬季四日平均尿钛水平与ABI存在统计学意义的负向关联,即尿钛水平每升高1%,ABI下降0.051%[95%置信区间（confidence interval,CI）:0.082%,0.020%],且发现该金属与ABI存在剂量反应关系（P=0.015）,但我们并未发现任何金属与ba PWV的统计学关联。固定群组分析:使用混合线性模型校正传统的动脉硬化危险因素后,单金属模型中,尿钛、钴、硒、钼、锡在体检当天,尿钛、钴、锡在滞后第一天,尿钴在滞后第二天,尿钛、钒、钴、铜、锌、砷、硒、铷、锶、钼、镉、锡在滞后第三天,四日平均尿钛、钴、硒、钼、锡与ABI有负向关联,以上经FDR多重校正后发现在滞后第三天尿钛、钴、铜、硒、钼和四日平均尿钛、钴与ABI均存在统计学意义的负向关联;将单金属模型中FDR多重校正后有统计学意义的金属纳入多金属模型,发现尿钛水平每升高1%,ABI下降0.019%（95%CI:0.038%,0.001%）,尿钴水平每升高1%,ABI下降0.012%（95%CI:0.024%,0.001%）,且发现尿钛与ABI存在剂量反应关系（P=0.016）,但未发现尿钴与ABI存在剂量反应关系（P=0.072）,同时我们并未发现金属与ba PWV的统计学关联。结论:本研究首次探讨了多种尿金属暴水平与动脉硬化之间的关联,发现尿钛和钴与ABI存在统计学意义的负向关联,且尿钛与ABI的关联在冬季更为显著。本研究结果为动脉硬化乃至心血管疾病的早期预防提供科学依据,但仍需更多大样本多中心的前瞻性流行病学研究佐证。