公共卫生的历史是由无数艰难取得的胜利书写的。七十五年来,社区水氟化一直被视为最伟大的公共卫生成就之一——这项简单、经济有效的干预措施大幅降低了所有社会经济阶层的龋齿发生率。但这一公共卫生基石正面临前所未有的挑战...
我们正在美国各地目睹令人担忧的趋势:多个市镇基于对最新研究的误解,开始移除饮用水中的氟化物。在佛罗里达州,多个社区因模糊的法院裁决以及两项被广泛误解的研究(国家毒理学计划报告与《美国医学会儿科学杂志》发表的新荟萃分析),投票终止水氟化措施。这些基于误用科学的决策,正在威胁公共卫生领域最成功的干预措施之一。
尤其值得注意的是,犹他州正成为美国首个全面禁止公共供水系统添加氟化物的州。这项已通过州立法机构最终审议、待州长Spencer Cox签署的史无前例立法,将剥夺城市和社区自主决定是否在本地供水中添加防龋矿物的权利。提案方将立法包装为"促进知情同意与个体选择"而非反氟化。
这场争论的利害关系远超口腔健康范畴。当社区急于基于被误解的研究做出决策时,可能正在制造新的健康不平等体系:氟化物益处的获取可能成为另一道健康鸿沟。要理解这些决策为何错误且危险,我们需要审视最新研究究竟说了什么,更重要的是——它没说什么。让我们展开讨论...
理解荟萃分析:根本性的认知错位
这场令人担忧运动的最新催化剂,是关于氟化物暴露与儿童智商得分的荟萃分析。尽管看似涵盖74项研究和逾20000名儿童的综合数据,但仔细审查揭示了若干关键局限性,使其结论对美国社区水氟化实践基本不具备参考价值。
根本性的认知错位在于暴露剂量。该荟萃分析主要考察的氟化物浓度为1.5mg/L及以上——超过美国社区水氟化推荐水平(0.7mg/L)的两倍。事实上,仅有约0.6%的美国人口暴露于如此高的天然氟化物水平。试图将如此高剂量暴露的研究结论应用于最优水氟化实践,是对证据的危险误用。
数据科学视角:垃圾进垃圾出
荟萃分析的质量取决于其包含的研究质量。审查发现该项分析存在若干关键方法学警示信号,这些缺陷从根本上削弱其对美国水氟化政策的适用性。
研究质量与构成 74项纳入研究中,高达64项为横断面研究,仅10项为队列研究。这种对横断面数据的过度依赖根本无法进行因果推论。更令人担忧的是,70%的研究(52/74)被评定为高偏倚风险,却仍纳入主要分析。地理分布尤其成问题:74项研究中有45项来自中国,未包含任何美国研究。这种分布严重限制了对美国人群的普适性。
统计分析 深入分析显示极高的异质性(I²=94%),不同研究结果间存在无法用偶然性解释的巨大学术差异,使汇总结果高度存疑。
最令人不安的是通过剪补法进行发表偏倚校正的结果。剪补法通常用于检测出版偏倚——即特定结果(常为阳性结果)更易发表的现象。该校正显示惊人的不对称性:估计缺失研究数量右侧2项对左侧17项。这种模式违反了剪补法的基本假设(缺失研究应大致对称)。更严重的是,校正反而强化了反向关联(SMD -0.63),这与预期模式(出版偏倚通常夸大效应量)相矛盾。这暗示校正本身可能在人为夸大关联性。
剂量-反应关系:生物学不合理性 该研究的剂量反应发现与公认毒理学原理相悖。以Yu等2018年研究为例,其发现在1.60-2.50mg/L区间有效,但低或更高浓度均无效。这种模式违背基本剂量反应预期——更高暴露应产生更强效应。低于1.5mg/L(与美国政策最相关水平)无显著关联的发现,进一步削弱该研究对社区水氟化的相关性。
个体研究问题 荟萃分析包含的多项个体研究存在重大方法学缺陷:
- Cui等2020年研究未发现氟化物-智商关联
- Trivedi等2012年研究误用配对样本t检验分析独立组别
- Khan等2015年研究显示最大效应量但需独立验证
让我们深入分析这些关键研究...
关键氟化物-智商研究批判分析
- Khan等(2015)
尽管报告文献中最大效应量(暴露组差异近15个智商点),但这项来自印度勒克瑙的横断面研究存在重大缺陷。其研究设计无法建立因果关系,且研究者未控制社会经济地位、父母教育程度等重要变量。仅429名儿童的样本量和单时间点测量,无法评估历史性暴露变化或确立明确因果关系。
简言之:虽然该研究发现高低氟化物组智商差异最大,但设计缺陷和缺乏其他重要因素控制使发现存疑。
- Trivedi等(2012)
基础统计错误使研究结论失效。研究者错误使用配对样本t检验分析独立组别(高低氟化物村庄儿童)。这种基础方法学错误,加上仅93名儿童的小样本量和未充分控制混杂因素,使报告的智商差异不可靠。错误的统计方法严重质疑研究整体分析质量。
- Yu等(2018)
研究发现挑战基本毒理学原理。研究者报告的氟化物-智商关系仅出现在狭窄暴露区间(1.60-2.50mg/L),高低浓度均无效应。这种非单调关系违背基本剂量反应原则,暗示方法学缺陷或未控制混杂变量。缺乏明确剂量反应关系严重削弱研究关于氟化物神经毒性的结论。
简要说明:该研究发现氟化物仅在特定区间影响智商,这种反常模式不合乎生物学原理,暗示方法存在问题。
- Cui等(2020)
常被引用但频繁被误读。当进行正确分析时,研究实际未发现氟化物暴露与智商存在显著关联。研究测量了促甲状腺激素和多巴胺等多个变量,使单独氟化物暴露效应难以明确。经正确分析的非显著发现常被忽视。
当正确分析时,该研究实际未发现氟化物暴露与智商得分存在真实关联,但该事实常被引用时忽略。
- Rocha-Amador等(2007)
这项墨西哥研究在评估氟化物和砷暴露方面具有多项方法学优势。研究者同时测量了水和尿液中的氟化物与砷浓度,较多数研究能更准确评估暴露情况。研究发现尿液氟化物与智商得分存在显著负相关(绩效、语言及全量表智商β值分别为-13.0、-15.6和-16.9,p<0.001),并控制了血铅水平、社会经济地位、母亲教育程度等关键混杂因素。但研究主要局限是氟化物和砷暴露的高度相关性(r=0.86),使其效应无法完全区分。研究也揭示了暴露评估挑战:最高暴露区53%人群报告饮用瓶装水但不用于烹饪。
简言之:该研究设计优良并控制多项重要变量,但氟化物与砷的密切关联使无法确定何种物质影响智商得分。
- Seraj等(2012)
这项伊朗研究具某些方法学优势,但也存在局限。研究者通过测量水碘含量并确认所有家庭使用碘强化盐,精心控制了碘状态这一关键混杂因素。研究发现各组间存在适度但统计显著的智商差异(正常氟化物区97.77±18.91 vs中等3.1±0.9ppm区89.03±12.99和高5.2±1.1ppm区88.58±16.01),智商得分随氟化物暴露增加而下降。研究相对大样本量(293名儿童)、居住史详细记录和通过牙氟斑评估暴露模式增强其发现可信度。但存在若干局限:中高氟组无显著差异质疑剂量反应关系,个体社会经济数据有限,且如其他横断面研究无法建立因果关系。
尽管研究设计优于多数同类研究——样本量较大并细致关注碘摄入等因素——但仍无法证明氟化物导致智商下降。发现的高氟组未导致更低智商得分也对结果提出质疑。
- Poureslami等(2011)
这项伊朗研究报告高低氟组智商差异(91.37 vs. 97.80),但该差异落在多数智商测试的标准误差范围内。小样本量(120名儿童)和未考虑碘状态——特别是伊朗曾有碘缺乏史——限制研究可靠性。报告效应量显著小于Khan等研究,尽管研究条件相似。
该研究发现的微小智商差异可能仅是偶然,因研究样本量小且未考虑碘缺乏等重要因素。
- Eswar等(2011)
尽管常被引证为氟化物神经毒性的证据,但这项印度卡纳塔克邦研究实际未发现高低氟区儿童智商得分存在统计显著差异。作者本身承认局限性,但后续引用常忽略此重要细节。零发现为与报告大效应的研究提供重要反证。
该研究发现高低氟区儿童智商得分无实际差异,但常被错误引用为显示相反结果。
- Sudhir等(2009)
尽管样本量较大(1000名儿童),但其横断面设计和未充分控制混杂变量限制效用。报告的智商差异可能由研究区域间潜在的社会经济和教育差异而非氟化物暴露导致。效应量相较其他研究属中等。
尽管研究对象众多,但设计缺陷和未考虑社区间社会经济差异使发现存疑。
- Wang等(1996)
这项早期中国研究采用过时测试方法且报告相对温和效应。鉴于暴露水平和整体环境条件的重大差异,其对当代水氟化实践的相关性有限。研究年代久远和方法局限使其对当前政策决策的参考价值降低。
这项较老研究使用过时方法且研究条件与现代水系统差异显著,使其对当前政策决策作用有限。
常见方法学问题:
- 依赖无法建立因果关系的横断面设计
- 混杂变量控制不足
- 多数研究样本量有限
- 智商测试方法不一致
- 总氟化物暴露(所有来源)测量不足
- 未充分考虑其他环境神经毒素
- 社会经济因素考虑有限
- 对发达国家水氟化项目适用性存疑
效应量的语境分析
报告的每1mg/L尿液氟化物增加对应1.63个智商点下降的小效应量需谨慎解读。该效应量处于智商测试的标准测量误差范围内。且低偏倚风险研究显示更弱关联。考虑测量误差和多个未充分控制的混杂变量,这些小差异的临床意义高度存疑。
缺失控制与测量问题
多项研究的关键弱点是混杂变量调整不足。社会经济地位这一认知结果的已知预测因子,在多数研究中控制不当。对于自然高氟地区研究,环境共暴露通常未被考虑。这在来自工业污染和其他环境污染物可能混淆结果的中国研究中尤其成问题。
依赖尿液氟化物作为暴露测量引入额外不确定性。尿液氟化物反映短期暴露,且受近期摄入、水合状态等因素显著影响。它并非长期暴露(对认知发育结果更相关)的可靠指标。作者承认个体总氟暴露来自水、食物和饮料等多个来源,但多数研究未能充分考虑这一总暴露量。
全球视角:破除"欧洲不氟化"迷思
常见的反水氟化论点是"97%的欧洲未实施氟化"。但这个简化陈述歪曲了欧洲国家实际氟化物输送方式:
多种氟化物输送系统
- 超1300万欧洲人饮用氟化水
- 氟化盐覆盖德国、瑞士、法国和奥地利等国超7000万欧洲人
- 多国采用学校氟化项目和牛奶氟化
- 某些地区天然氟化水达到最佳水平
欧洲基础设施背景
- 多国因水系统物流挑战选择替代输送系统
- 复杂地形和数千独立水源使集中水氟化困难
- 文化偏好(如意大利偏好瓶装水)影响输送方法
- 这些方法补充而非冲突于氟化项目
多元途径实现全民覆盖 北欧国家确保氟化物获取途径包括:
- 全民公共牙科覆盖(如瑞典23岁前提供免费牙科护理)
- 定期氟化物治疗,包括氟化物清漆和漱口水
- 综合学校预防项目
公共卫生影响
该荟萃分析发布时间尤其令人担忧:美国各地社区面临终止水氟化的压力。佛罗里达州多个市镇最近投票终止水氟化,引用此项研究和NTP报告作为依据。这些决策忽略了若干关键因素:
风险收益分析
- 龋齿仍是重大公共卫生问题
- 水氟化预防至少25%儿童和成人龋齿
- 每投入1美元氟化节省约20美元牙科治疗费用
- 口腔健康问题本身可通过慢性疼痛、炎症和营养缺乏影响认知发育
健康公平性
移除水中氟化物将以多重方式影响历史弱势群体:
- 水氟化提供超越社会经济地位的全民保护
- 终止氟化的社区显示口腔健康社会不平等加剧
- 影响不成比例落在弱势家庭儿童身上
(我们曾对此进行过深入撰写,并生成数据可视化帮助说明水氟化的健康公平性影响。)
结论
虽然持续研究氟化物安全性很重要,但该荟萃分析不足以证明应改变现行水氟化实践。方法局限性、小效应量以及相关浓度无显著发现,均未提供证据表明美国现行水氟化实践存在认知风险。利用该研究论证反对最优水氟化,是严重威胁公共卫生的行为,必须通过清晰的基于证据的沟通和政策决策予以应对。
保持好奇,
Unbiased Science & Nini and the Brain (Teching It Apart)
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