Health literacy level and its influencing factors among middle school students in Hongkou District of Shanghai
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摘要:[目的] 了解上海市虹口区中学生疾病预防与控制健康素养水平及影响因素，为开展青少年健康素养干预提供依据。
[方法] 采用分层整群抽样方法，抽取上海市虹口区11所中学，从预初到高二（不含初三）共5个年级各1个班的全部学生作为样本对象。使用疾病预防与控制健康素养调查问卷，以网络答题方式，于2016年4-6月对852名在校中学生进行横断面调查。
[结果] 虹口区中学生疾病预防与控制健康素养获取、理解、分析评价、运用维度得分分别为（11.26±2.81）、（26.87±6.58）、（10.63±3.86）、（19.06±5.24）分，总分为（67.82±16.30）分。调查对象中具备疾病预防与控制健康素养的比例为29.5%。二分类logistic回归分析显示：以男生为参考，女生的健康素养水平OR及其95%CI为1.89（1.36~2.59）；以上海市户籍为参考，外省市户籍学生健康素养水平OR及其95%CI为0.32（0.19~0.55）；以母亲文化程度初中及以下为参考，母亲文化程度为大学及以上的学生健康素养水平OR及其95%CI为2.02（1.26~3.23）；以自评健康教育不重要作为参考，认为健康教育很重要的学生健康素养水平OR及其95%CI为2.96（1.67~5.28）；以自评学习成绩中等偏下为参考，自评学习成绩中等偏上的学生健康素养水平OR及其95%CI为1.99（1.20~3.29）。
[结论] 上海市虹口区中学生疾病预防与控制健康素养水平仍然偏低，受到来自个体、家庭和学校多方因素的影响。
Abstract:[Objective] To understand the level of health literacy on disease prevention & control and its influencing factors among middle school students in Shanghai Hongkou District, and provide a scientific basis for relevant intervention in adolescents.
[Methods] Using stratified cluster sampling method, 852 students were selected from one class from Grade 6-11 (except Grade 9) from 11 middle schools in Hongkou District, Shanghai and investigated using online health literacy questionnaires on disease prevention & control from April to June 2016.
[Results] The scores of four dimensions of disease prevention & control related health literacy including obtaining, understanding, analysis and evaluation, and application were (11.26±2.81), (26.87±6.58), (10.63±3.86), and (19.06±5.24), respectively, and the overall health literacy score was (67.82±16.30). Of the investigated middle school students, 29.5% had health literacy. The results of binary logistic regression analysis showed that, in terms of health literacy level, the OR (95%CI) of girls versus boys was 1.89 (1.36-2.59); the OR (95%CI) of non-Shanghai household registration group versus Shanghai household registration group was 0.32 (0.19-0.55); the OR (95%CI) of the students with maternal educational level at university and above versus those with maternal educational level at middle school and below was 2.02 (1.26-3.23); the OR (95%CI) of the students who attached great importance to health education versus those who did not was 2.96 (1.67-5.28); the OR (95%CI) of the students who self-rated academic performance as higher-middle versus those who self-rated as lower-middle was 1.99 (1.20-3.29).
[Conclusion] The disease prevention & control related health literacy of selected middle school students in Hongkou District, Shanghai is generally at a low level and is influenced by individual, family, and school factors.
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Keywords:
- middle school student /
- disease prevention & control /
- health literacy
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矽肺是一种以肺部炎症、矽结节形成和间质纤维化为主要表现，并且难以治愈的职业病，通常是由于职业性接触矽尘而引起[1]。有较多实验研究表明淋巴系统作为重要的免疫清除系统参与了矽肺的发病进程[2-3]。本课题组前期动物实验研究发现，二氧化硅(silica，SiO2)诱导的矽肺大鼠疾病早期肺部出现较多新生淋巴管，与体内硅元素的排出相关；给予丹参酮、银杏叶提取物等药物治疗后淋巴管生成进一步增加，肺内硅元素排出增多，炎症、纤维化程度得到缓解[4-5]。但淋巴管生成的具体分子机制尚未作进一步研究。
SiO2颗粒进入肺部的早期阶段，被肺巨噬细胞吞噬，促使其活化并释放大量炎性因子，具有活化淋巴管的功能，促进淋巴管生成增加[6]。血管内皮生长因子C(vascular endothelial growth factor C，VEGF-C)作为炎性因子中主要的促淋巴管生成因子，可与其位于淋巴内皮细胞(lymphatic endothelial cells，LECs)上的血管内皮生长因子受体3结合，促进淋巴管生成[7]。因此，推测矽肺早期的淋巴管生成与SiO2诱导肺巨噬细胞活化产生VEGF-C作用于LECs密切相关。本研究通过SiO2刺激人单核巨噬细胞株U937，收集细胞培养上清液用于体外培养人淋巴内皮细胞(human lymphatic endothelial cells，HLECs)，观察细胞培养上清液中的VEGF-C及其对HLECs增殖、迁移及管状结构形成的影响，探究矽肺早期肺部淋巴管生成的分子机制。
1. 材料与方法
1.1 材料
HLECs(上海子实生物有限公司，中国)；U937细胞(中国科学院典型培养物保藏委员会细胞库，中国)；内皮细胞培养基(endothelial cell medium，ECM)(Science cell，美国)；1640培养基(Gibco，美国)；胎牛血清(Gibco，美国)；佛波醇酯(phorbol myristate acetate，PMA)(上海碧云天生物技术有限公司，中国)；SiO2(粒径为0.5~10µm)(Sigma，美国)；VEGF-C兔多克隆抗体(Affinity Biosciences，美国)；人VEGF-C ELISA试剂盒(无锡市东林科技发展有限责任公司，中国)；人VEGF-C重组蛋白(Sino Biological，中国)；MTS[3(-4, 5-dimethylthiazol-2-yl)-5(-3-carboxymethoxyphenyl)-2(- 4-sulfophenyl)-2Htetrazolium, inner salt]细胞增殖试剂盒(Promega，美国)；Matrigel基质胶(Corning，美国)。
1.2 方法
1.2.1 细胞培养
U937细胞株采用体积分数为90%的1640培养基和10%胎牛血清进行传代培养。HLECs采用ECM培养基进行传代培养，5到10代为工作细胞。
1.2.2 SiO2刺激U937细胞
SiO2充分研磨，高压灭菌后备用。U937细胞株经PMA诱导48 h成为贴壁的单核巨噬细胞后，采用浓度为0、25、50、100、200mg·L-1的SiO2刺激，刺激时间为12、24、48h。
1.2.3 Western blotting法检测U937细胞中VEGF-C蛋白表达
收集细胞，裂解离心后提取蛋白，聚丙烯酰胺凝胶电泳法检测细胞内VEGF-C蛋白表达，以β-actin作为内参。
1.2.4 ELISA法检测U937细胞培养上清液中VEGF-C蛋白表达
根据试剂盒说明书，采用ELISA法定量检测U937细胞培养上清液中VEGF-C的蛋白表达水平。
1.2.5 条件培养基(conditioned medium，CM)制备
U937细胞经PMA诱导48 h成为贴壁的单核巨噬细胞后，除去培养基，并用PBS洗涤两次，采用含SiO2的ECM作为基础培养基(0.5%胎牛血清)培养。培养相应时间后，收集细胞培养液于超速离心机(离心半径5.5 cm)3 000 r·min-1，4℃离心5 min，收集上清液作为CM，-80℃保存备用。
1.2.6 HLECs分组
HLECs采用ECM培养基传至5~10代。实验分为4组：阴性对照组，CM对照组，CM处理组，VEGF-C处理组。CM处理组采用SiO2刺激后VEGF-C表达水平最高的U937细胞培养上清液培养，VEGF-C处理组采用含质量浓度5000ng·L-1的人VEGF-C重组蛋白的ECM基础培养基培养，CM对照组采用未经SiO2刺激的培养相同时间的U937细胞培养上清液培养，阴性对照组采用ECM基础培养基培养。各组胎牛血清均为0.5%。具体培养时间见后续实验。
1.2.7 HLECs增殖能力检测
HLECs接种于96孔板，每孔细胞数量为(6~8)×103个，每孔加入100 µL ECM完全培养基。细胞贴壁后，去除培养基；CM处理组加入100µL体积分数分别为10%、50%和100%的CM，VEGF-C处理组、CM对照组、阴性对照组分别加入100 µL相应的培养基(详见1.2.6)进行处理。设置空白孔。每组各设5个复孔，在37℃、5% CO2条件下培养24、48、72 h后，向每个孔中加入10 µL MTS试剂，孵育4 h。采用酶标仪测定光密度值(D)，测定波长为490 nm。细胞增殖率=(D实验组-D空白组)/(D对照组-D空白组)×100%。
1.2.8 HLECs迁移能力检测
细胞接种于6孔板，每孔细胞数量为(4~5)×105个。待细胞融合，立即使用1 000 µL移液器吸头垂直于孔板划痕。PBS缓慢冲洗3次，洗去划下的细胞。各组加入2 mL相应的培养基(详见1.2.6)进行处理。为了排除细胞增殖的影响，培养12 h后，于倒置显微镜下针对划痕区域选取5个随机视野(4倍)，通过Image J 1.52v软件计算细胞迁移面积比，面积比增大，表明细胞迁移能力增强。细胞迁移面积比=(0 h该组细胞未覆盖面积-12 h该组细胞未覆盖面积)/0h该组细胞未覆盖面积×100%。
1.2.9 HLECs管状结构形成能力检测
Matrigel基质胶4℃过夜冷溶，96孔板每孔加入50 µL Matrigel基质胶，37℃聚合45 min。根据实验分组，通过不同培养基调整HLECs浓度并接种于96孔板，每孔细胞数量为1.5×104个。每组设3个复孔。37℃培养6h后，于显微镜下选取5个随机视野(10倍)并拍照，使用Image J 1.52v软件分析图像中生成的管腔数量和管分枝数量[8]。
1.3 统计学分析
采用SPSS 21.0统计软件进行统计分析。多组数据间的比较采用方差齐性检验和单因素方差分析，两两比较采用LSD检验。检验水准α=0.05。
2. 结果
2.1 SiO2刺激U937细胞后VEGF-C蛋白表达
图 1显示，不同浓度的SiO2刺激细胞12、48 h后，两时点的最大值分别与0 mg·L-1浓度组相比，VEGF-C蛋白表达无明显增高(P分别为0.833、0.579)。当SiO2刺激24 h，细胞中VEGF-C蛋白表达水平于50 mg·L-1组达到峰值(1.12±0.08)，与0 mg·L-1浓度组相比差异具有统计学意义(P < 0.05)。ELISA结果显示，当SiO2刺激时间为24 h，浓度为50 mg·L-1时，VEGF-C在U937细胞培养上清液中的蛋白含量最高[(5 464.00±231.21)ng·L-1]，与0 mg·L-1浓度组相比差异具有统计学意义(P < 0.05)，见图 2；12 h组和48 h组的细胞培养上清液中VEGF-C蛋白含量较低，各组之间差异无统计学意义(P>0.05)。
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图 1 不同浓度SiO2刺激12、24、48 h后U937细胞中VEGF-C的蛋白表达水平变化[注]A：蛋白电泳图；B：VEGF-C蛋白表达水平变化直条图。1：SiO2刺激12 h；2：SiO2刺激24 h；3：SiO2刺激48 h。**：与0 mg·L-1浓度组相比，P < 0.05。Figure 1. Changes of VEGF-C protein expressions in U937 cells exposed to different concentrations of SiO2 for 12, 24, and 48h![]()
图 2 不同浓度SiO2刺激24 h后U937细胞培养上清液中VEGF-C的蛋白表达水平变化[注]**：与0mg·L-1浓度组相比，P < 0.05。Figure 2. Changes of VEGF-C protein expressions in U937 cell culture supernatant exposed to different concentrations of SiO2 for 24h因此选择浓度50 mg·L-1的SiO2刺激U937细胞24 h后的培养上清液作为CM，用于后续实验。
2.2 HLECs增殖能力
如表 1所示，培养48、72 h后，CM处理和VEGF-C处理可明显增强HLECs的增殖能力。随着CM体积分数的增加，细胞增殖能力增强，100% CM组的细胞增殖能力最大。因此后续实验均采用100%CM处理细胞。
表 1 不同体积分数CM处理和VEGF-C处理24、48、72 h后HLECs增殖能力的变化(n=3, x±s)Table 1. Changes of the proliferation of HLECs exposed to different volumefrac of CM and VEGF-C for 24, 48, and 72 h (n=3, x±s)组别 处理时问/h 24 48 72 阴性对照组 100.00 100.00 100.00 CM对照组 100.00 100.00 100.00 10% CM 93.33±6.66 94.67±7.64 103.00±14.53 50% CM 107.33±15.57 116.00±12.49c 136.33±9.02abc 100% CM 131.00±10.58abcd 140.33±17.62abcd 200.33±13.61abcd VEGF-C 119.67±19.86 136.33±8.96a 167.00±9.54a F 4.35 10.57 48.42 P 0.027 0.001 0.001 [注]a :与阴性对照组相比，P < 0.05; b :与CM对照组相比，P < 0.05; c :与10% CM处理组相比，P < 0.05; d:与50% CM处理组相比，P < 0.05。 2.3 HLECs迁移能力
划痕实验结果显示，处理12 h后，4个组的HLECs的细胞迁移面积比不全相同(F=213.12，P < 0.001)。与阴性对照组和CM对照组相比，CM处理组和VEGF-C处理组HLECs的细胞迁移面积比均明显增加(P < 0.05)，表明HLECs细胞的迁移能力增强。阴性对照组和CM对照组之间差异无统计学意义(P=0.27)。见图 3、表 2。
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图 3 100% CM处理和VEGF-C处理12 h后HLECs迁移能力的变化[注]A：处理0 h；B：处理12 h。1：阴性对照组；2：CM对照组；3：CM处理组；4：VEGF-C处理组。黑色箭头为12 h后细胞未覆盖面积明显减少。Figure 3. Changes of the migration of HLECs exposed to 100% CM and VEGF-C for 12h表 2 100%CM和VEGF-C处理后HLECs迁移能力和管腔数量及管分枝数量的变化水平(n=5, x±s)Table 2. Changes of the migration and the number of tubes and branches of HLECs exposed to 100% CM and VEGF-C (n=5, x±s)组别 处理12 h后细胞迁移面积比/% 处理6h后 管腔数量 管分枝数量 阴性对照组 6.84±2.98 0.60±0.55 10.20±3.27 CM对照组 9.84±2.23 1.20±0.84 8.40±2.07 CM处理组 53.64±4.74ab 7.20±1.30ab 32.60±5.13ab VEGF-C处理组 56.82±5.72ab 8.20±1.64ab 38.20±8.70ab F 213.12 57.93 39.80 P < 0.001 < 0.001 < 0.001 [注]a :与阴性对照组相比，P < 0.05; b :与CM对照组相比，P < 0.05。 2.4 HLECs管状结构形成能力
对各组管状结构生成数量统计分析发现，4个组情况不全相同(P < 0.001)；100% CM处理组和VEGF-C处理组中形成的管腔数量、管分枝数量明显高于阴性对照组和CM对照组(P < 0.05)，阴性对照组和CM对照组之间差异无统计学意义(P=0.60)。见图 4、表 2。
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图 4 100% CM处理和VEGF-C处理6 h后HLECs管状结构形成的变化[注]A：阴性对照组；B：CM对照组；C：CM处理组；D：VEGF-C处理组。黑色箭头为形成的管腔；白色箭头为形成的管分枝。Figure 4. Changes of the tubular structure formation of HLECs exposed to 100% CM and VEGF-C for 6h3. 讨论
矽肺病是一种慢性肺部炎症和进行性肺间质纤维化疾病，发病机制尚未完全阐明，目前也无有效的治疗方法[9]，因此其发病机制研究尤为重要。本课题组前期动物实验证明，矽肺大鼠病变早期肺部淋巴管生成对肺内矽尘排出起重要作用，并有效延缓了矽肺病程进展[4-5]。基于此，本实验旨在通过体外细胞实验进一步探讨矽肺病早期肺部淋巴管生成的分子机制。实验结果表明SiO2刺激肺内巨噬细胞分泌淋巴管生成关键因子VEGF-C并作用于LECs，通过促进LECs的管状结构形成，进而促进肺部淋巴管再生。
众所周知，矽肺病早期表现为肺巨噬细胞活化，吞噬SiO2粉尘颗粒，诱发肺部急性炎症反应。活化的巨噬细胞可分泌大量的炎性因子和致纤维化因子，其中的炎性因子VEGF不仅对炎症细胞具有趋化性，也是淋巴管形成的主要作用因子[10-11]。人们普遍认为VEGF-C是淋巴管生成最重要的介导因子之一，其可与位于LECs的血管内皮生长因子受体3结合，促进淋巴管生成[12-14]。VEGF-C已被证明是淋巴管正常发育所必需的，特别是那些从胚胎静脉中发芽长出的淋巴管[15]。在细菌病原体诱导的皮肤急性炎症模型中，CD11b+巨噬细胞向发炎区域和相关淋巴结浸润，通过分泌VEGF-C/D促进淋巴管生成，加速炎症介质消除[16]。Yamashita等[17]研究表明，CD68+/CCR7+肺巨噬细胞通过分泌VEGF-C可在肺泡区域形成新的淋巴管。因此本实验重点研究了SiO2介导人单核巨噬细胞株U937产生VEGF-C对HLECs管状结构形成的影响。
尽管研究认为淋巴管生成过程由几个单一步骤组成(浸润、毛细淋巴管构成、管状分支、网络形成与成熟)，但确切的机制仍未完全明了[18]。在关于淋巴管生成的众多机制研究中，普遍认为LECs的增殖、迁移与管状结构形成密切相关，它们是反映淋巴管生成的三个关键指标[19-20]。因此，本研究通过收集SiO2作用后的U937细胞培养上清液用于体外培养HLECs，观察培养上清液中的VEGF-C对HLECs增殖、迁移及管状结构形成的影响。结果表明，50 mg·L-1的SiO2刺激U937细胞24 h时细胞内合成和分泌到细胞培养上清液中的VEGF-C蛋白表达水平均达到最高峰值。本课题组前期研究也发现，针对不同细胞器进行体外诱导的矽肺模型，50 mg·L-1 SiO2，作用时间24 h，可作为诱导的最佳刺激条件。因此，将50 mg·L-1的SiO2刺激U937细胞24 h的细胞培养上清液收集处理后作为CM。通过观察不同体积分数的CM对HLECs增殖能力的影响，发现100% CM刺激HLECs的细胞增殖能力最强。因此在迁移和管形成实验中均采用100% CM。为了表征CM中的VEGF-C发挥的促淋巴管生成作用，本实验采用与CM中相同质量浓度的人VEGF-C重组蛋白单独处理HLECs。结果表明，与对照组相比，100% CM处理和VEGF-C处理均可增强HLECs的迁移和管状结构形成能力(P < 0.05)；阴性对照组和CM对照组各项指标之间差异均无统计学意义(P > 0.05)。Western botting和ELISA结果显示，未经SiO2刺激的U937细胞培养上清液也可表达一定量的VEGF-C蛋白，但对HLECs的增殖、迁移和管结构形成能力未产生影响。本研究选用两个指标即管腔数量和管分枝数量能更好地反映LECs管状结构形成能力。
已有研究表明矽肺病人淋巴结内粉尘含量明显高于肺内粉尘量，并证实了肺内淋巴系统对粉尘清除的重要作用[21]。因此对矽肺病中肺内淋巴管生成的分子机制的研究具有重要意义。本研究首次探讨了矽肺病变早期肺部淋巴管生成的分子机制，证实SiO2可能通过诱导肺巨噬细胞活化，分泌促淋巴管生成的关键因子VEGF-C并作用于LECs，通过促进LECs的增殖、迁移和管状结构形成，进而促进淋巴管生成，为进一步在分子层面通过早期调控淋巴管生成缓解矽肺病变进程奠定了实验基础。但该分子机制在体内发挥的作用需进一步探讨。
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表 1
2016年虹口区不同年级中学生“疾病预防与控制健康素养调查问卷”各维度得分情况
年级 n 获取 理解 分析评价 运用 预初 191 11.06±2.76 24.75±6.32 9.82±3.89 18.15±5.63 初一 175 10.42±3.17 24.31±6.94 9.63±4.13 17.16±5.77 初二 170 12.29±2.23 28.17±5.24 11.47±3.41 21.08±3.92 高一 158 11.30±2.79 27.83±6.57 10.72±3.89 18.71±5.10 高二 158 11.26±2.71 29.93±5.92 11.73±3.44 20.44±4.40 合计 852 11.26±2.81 26.87±6.58 10.63±3.86 19.06±5.24 
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表 2
2016年虹口区中学生“疾病预防与控制健康素养调查问卷”各维度达标情况（n=852）
维度 达标人数（n） 达标率（%） 获取 482 56.6 理解 84 9.9 分析评价 442 51.9 运用 285 33.5 总分 251 29.5
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表 3
2016年虹口区中学生基本情况及健康素养具备情况（n=852）
组别 n 具备健康素养 χ2 P n % 性别 23.96 < 0.001 男 433 95 21.9 女 419 156 37.2 年级 17.28 0.002 预初 191 42 22.0 初一 175 40 22.9 初二 170 60 35.3 高一 158 49 31.0 高二 158 60 38.0 户籍类型 29.52 < 0.001 上海 696 233 33.5 外省市 156 18 11.5 父亲职业 3.83 0.281 专业技术人员 358 99 27.7 商业、服务业及操作工 290 82 28.3 未就业、离退休、无业 66 20 30.3 国家机关、企业事业单位负责人 138 50 36.2 母亲职业 1.02 0.798 专业技术人员 307 86 28.0 商业、服务业及操作工 325 102 31.4 未就业、离退休、无业 111 31 27.9 国家机关、企业事业单位负责人 109 32 29.4 父亲文化程度 31.90 < 0.001 初中及以下 173 24 13.9 高中或中专 233 66 28.3 大专 152 48 31.6 大学及以上 294 113 38.4 母亲文化程度 27.76 < 0.001 初中及以下 206 37 18.0 高中或中专 224 59 26.3 大专 157 50 31.8 大学及以上 265 105 39.6 家庭经济水平 9.10 0.028 中等偏下 105 19 18.1 中等 384 120 31.3 中等偏上 215 72 33.5 好 148 40 27.0 自评健康教育重要性* 19.22 < 0.001 不重要 119 17 14.3 重要 381 110 28.9 很重要 350 124 35.4 自评学习成绩* 13.82 0.003 中等偏下 152 30 19.7 中等 295 80 27.1 中等偏上 239 87 36.4 好 165 53 32.1 [注]*：存在缺失数据。
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表 4
2016年虹口区中学生健康素养影响因素二分类logistic回归分析变量名称及赋值
变量名称 赋值 健康素养 不具备=0；具备=1 性别 男=1；女=2 年级 预初=0；初一=1；初二=2；高一=3；高二=4 户籍类型 上海市=1；外省市=2 父亲文化程度 初中及以下=0；高中或中专=1；大专=2；大学及以上=3 母亲文化程度 初中及以下=0；高中或中专=1；大专=2；大学及以上=3 家庭经济水平 中等偏下=0；中等=1；中等偏上=2；好=3 健康教育重要性认识 不重要=0；重要=1；很重要=2 自评学习成绩 中等偏下=0；中等=1；中等偏上=2；好=3
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表 5
2016年虹口区中学生健康素养影响因素二分类logistic回归分析
变量 b Sb Waldχ2 P OR 95%CI 性别 0.63 0.16 14.71 < 0.001 1.89 1.36~2.59 户籍类型 -1.14 0.28 17.07 < 0.001 0.32 0.19~0.55 母亲文化程度 — — 11.05 0.011 — — 高中或中专 0.18 0.25 0.50 0.479 1.20 0.73~1.96 大专 0.42 0.27 2.42 0.119 1.52 0.90~2.57 大学及以上 0.70 0.24 8.61 0.003 2.02 1.26~3.23 自评健康教育重要性 — — 14.41 0.001 — — 重要 0.77 0.30 6.71 0.010 2.15 1.21~3.84 很重要 1.09 0.29 13.60 < 0.001 2.96 1.67~5.28 自评学习成绩 — — 7.96 0.047 — — 中等 0.35 0.26 1.83 0.176 1.41 0.86~2.33 中等偏上 0.69 0.26 7.15 0.008 1.99 1.20~3.29 好 0.52 0.28 3.57 0.059 1.69 0.98~2.91 常数 -2.15 0.54 15.64 0.000 0.12 —
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