2021年6月26日,国际环境健康领域权威期刊《Environment international》在线发表了我国学者完成的大规模人群研究「中国成人肺部健康研究」(CPH Study)的又一项研究成果。该研究不仅明确了PM2.5对于我国成人肺功能水平的影响,更是目前探究PM2.5组分(黑碳、有机物、铵盐、硝酸盐、硫酸盐、土壤尘)和肺功能关系的一项最大规模人群研究。本研究结果证实了PM2.5及其组分长期暴露对大、小气道功能的不利影响,也为针对性地控制空气污染物提供了证据支持。
文章链接
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412021003329
细颗粒物PM2.5污染是全球特别是发展中国家面临的重大公共卫生问题,众所周知PM2.5可以沉积在肺泡导致呼吸系统疾病。尽管既往多项来自发达国家的流行病学证据表明,长期暴露于PM2.5对肺功能产生有害影响,但我国PM2.5污染水平远高于发达国家,却缺乏大规模流行病学研究对这一问题进行阐明。此外,PM2.5不同的组分可能对呼吸系统产生不同的影响,明确对呼吸系统危害最大的PM2.5组分对制定环境法规和评估健康影响至关重要。然而,迄今为止全球范围内特别是在发展中国家鲜有研究评估PM2.5组分对肺功能的长期影响。
本研究基于全国性的人群调查研究「中国成人肺部健康研究」,评估PM2.5及其组分对我国成人一系列肺功能指标的影响。「中国成人肺部健康研究」由全国12家呼吸领域优势单位联合开展,采取严格的多阶段分层整群随机抽样的流行病学调查方法,于2012至2015年对具有全国代表性的10省市5万余名城乡居民,进行细致现场调查及严格肺功能检查。
研究地区PM2.5水平分布情况
以2012年为例,调查地区PM2.5年平均浓度从26μg/m3到92μg/m3,调查地区平均水平为53μg/m3。PM2.5中质量分数占比较大的组分为硫酸盐、硝酸盐和有机物,其次是铵盐、土壤尘和黑碳。本研究中,PM2.5、黑碳、有机物、铵盐、硫酸盐、硝酸盐和土壤尘的四分位间距分别为22.42、1.30、6.12、3.09、5.51、5.89、3.93μg/m3,PM2.5和上述组分的相关系数分别为0.85、0.91、0.92、0.78、0.90、0.56。
PM2.5及其组分对我国成人肺功能用力呼气量指标的影响
本研究分析了PM2.5及其组分与3项肺用力呼气量指标FEV1、FVC、FEV1/FVC之间的关系。多因素调整后的结果显示,除外硫酸盐、土壤尘与FVC不存在统计学意义的关联,PM2.5及其组分与FEV1、FVC均存在具有统计学意义的负向关联。PM2.5水平每升高一个四分位间距,FEV1、FVC分别降低19.82 mL(95% CI:11.30-28.33)、17.45 mL(95% CI: 7.16-27.74),其中PM2.5的组分有机物与上述两个指标的关联强度较PM2.5稍强。此外,PM2.5及其组分对FEV1/FVC的影响不存在统计学意义或者影响较弱。
PM2.5及其组分对我国成人肺功能用力呼气流量指标的影响
通过分析PM2.5及其组分与5项肺用力呼气流量指标PEF、FEF25%、FEF50%、FEF75%、FEF25-75%之间的关系发现,PM2.5及其6种组分与PEF、FEF25%均存在具有统计学意义的负向关联。PM2.5水平每升高一个四分位间距,PEF、FEF25%分别降低86.64 mL/s(95% CI: 59.77-113.52)、62.94 mL/s(95% CI: 36.27-89.61),其中PM2.5的组分有机物、黑碳、硝酸盐与上述两个指标的关联强度明显较PM2.5强。此外,PM2.5及其组分有机物、铵盐、硝酸盐与FEF50%、FEF75%、FEF25-75%三项指标均存在统计学意义的负向关联。
PM2.5及其组分对我国成人肺功能其他通气指标的影响
PM2.5及除外土壤尘的其他5种组分与FEV3/FEV6、IC、VC均具有统计学意义的负相关联。PM2.5水平每升高一个四分位间距,FEV3/FEV6、IC、VC分别降低0.21%(95% CI: 0.14–0.27)、32.09 mL(95% CI: 21.49–42.70)、18.76 mL(95% CI: 8.12–29.40)。硫酸盐与FEV3/FEV6、IC的关联强度较PM2.5及其他组分稍强,而黑碳与VC的关联强度较PM2.5及其他组分稍强。除外硫酸盐其他指标与FEV3、FEV6均具有统计学意义的负向关联,其中硝酸盐、有机物与FEV3、FEV6的关联强度稍强。
亚组分析
本研究针对性别、吸烟史、生物燃料使用、儿童时期肺炎或支气管肺炎病史、儿童时期慢性咳嗽史等特征进行亚组分析,在不同组别中探究PM2.5与FEV1、FVC之间的关系。结果显示,PM2.5与FEV1、FVC之间的负向关联仅在女性、从未吸烟、未使用生物燃料、儿童时期无肺炎或支气管肺炎病史、儿童时期咳嗽少见的人群中具有统计学意义。
本研究基于我国大规模流行病学研究证实,PM2.5长期暴露与大气道、小气道功能水平的降低具有统计学意义的关联。本研究结果同时就PM2.5组分长期暴露在肺功能方面造成的损害提供了重要流行病学证据,提示PM2.5组分尤其是有机物、硝酸盐长期暴露可能对肺功能造成更大影响。本研究结果,尤其是PM2.5组分长期暴露对于肺功能的影响需要更多的前瞻性队列研究来进一步验证。
通讯作者
王辰
呼吸病学与危重症医学专家。主任医师,教授,中国工程院院士。中国工程院副院长,中国医学科学院北京协和医学院院校长。国家呼吸临床研究中心主任,国家呼吸医学中心主任,中日医院呼吸中心主任。
阚海东
复旦大学公共卫生学院副院长,教授,博士生导师。教育部长江学者特聘教授(2017)、国务院特殊津贴专家(2018)、吴阶平-保罗·杨森医学药学奖(2018)、全国公共卫生与预防医学专家学术影响力百强(排名第一)、科睿唯安“全球高被引科学家”(2018-2020)、爱思唯尔“中国高被引学者”(2014-2020)、美国中华医学基金会(CMB)杰出教授(2012)、美国环保署科学技术成就奖(2015)、上海市青年科技英才(2014)。在空气污染、全球气候变化与健康领域开展了系统的研究。在NEJM、Lancet、BMJ等期刊发表SCI论文300余篇,他引超过2万次,研究成果被我国环保部应用于《环境空气质量标准》制、修订过程,为世界卫生组织制定全球空气质量基准、确定PM2.5为人类一类致癌物提供了重要证据。
第一作者
杨汀
主任医师,博士生导师。中日医院呼吸中心临床诊察部主任,呼吸三部副主任。国家卫生健康委疾病预防控制专家咨询委员会委员;中国医师协会呼吸医师分会慢阻肺专业委员会副主任委员;中华医学会呼吸病学分会基层呼吸学组(筹)副组长;中华预防医学会呼吸病预防与专业委员会常委兼秘书长;中国康复学会呼吸康复专委会副主委;中国基层呼吸疾病防治联盟副主席兼秘书长;中国毒理学会呼吸毒理专业委员会副主任委员;中国医师协会公共卫生医师分会常务委员;中华全科医学继续教育学院副院长。承担国家“十三五”重点研发计划、国自然基金委等5项国家级课题;发表论文100余篇;获得发明专利2项,实用新型专利2项;主编、副主编专著6部。
陈仁杰
教授,博士生导师。教育部“青年长江学者”、上海市公共卫生优秀学科带头人(环境与职业卫生)、上海市青年科技启明星、中国环境科学学会青年科技奖。在New Engl J Med、BMJ、J Am Coll Cardiol、Am J Respir Crit Care Med、Eur Respir J、Lancet Glob Health等SCI期刊发表第一或通讯作者(含并列)论文80余篇,平均单篇影响因子>7,8篇文章影响因子>10,ESI高被引论文5篇。Ecotoxicology and Environmental Safety副主编、International Journal of Hygiene and Environmental Health、International Journal of Environmental Research and Public Health编委、《环境与职业医学》、《上海预防医学》青年编委、中华预防医学会环境卫生分会委员、上海市预防医学会环境卫生专委会委员/秘书。
谷晓颖
北京协和医学院流行病与卫生统计学博士,中日友好医院临床医学研究所项目与数据管理平台。目前主要研究方向为呼吸系统疾病病因及防治,擅长运用流行病学方法进行医学研究设计及使用统计学方法进行临床数据分析。
本文完
排版:Jerry