重磅！空气污染影响脑部发育？孕期PM2.5暴露增加儿童脑瘫风险

空气污染对健康的潜在影响是公共卫生领域的焦点问题之一。大气中直径小于或等于2.5μm的颗粒物（PM2.5）浓度已被多个研究证实与心血管疾病、呼吸系统疾病甚至某些类型的癌症相关。

孕期是一个敏感而关键的时期，空气污染可能对胎儿发育产生深远的影响。发表在《JAMA Network Open（IF=13.88）》上的最新研究揭示了孕期PM2.5暴露与儿童后期发展为脑瘫（Cerebral Palsy, CP）风险之间的关联。

1. 研究简介

加拿大大规模队列研究

研究涵盖了加拿大安大略省2002年4月1日至2017年3月31日期间在加拿大安大略省医院出生的所有足月（37周或以上）的158万余名新生儿。研究利用ICES数据库，该数据库包含所有安大略省合法居民的医疗和人口统计数据。暴露评估包括孕期居住地的细颗粒物（PM2.5）、二氧化氮（NO₂）和臭氧（O₃）浓度，基于每个6位邮政编码区域的地理中心估算。主要结局是CP的诊断，通过住院或门诊诊断确定。次要结局包括随访期间的移民、死亡或随访结束时间。研究使用Cox比例风险回归模型和分布滞后模型（DLM）评估空气污染物浓度与脑瘫风险之间的关系，并进行多变量调整分析，包括母亲年龄、出生季节、出生年份、社区规模、住宅不稳定性、物质匮乏、依赖性和种族集中度等协变量。

2. 研究结果：孕期PM2.5暴露显著增加婴儿患CP的风险

● 孕期环境因素：孕期平均空气污染物浓度中位数（IQR）为PM2.5为8.3（7.0-9.7）ug/m³，NO₂为13.0（7.2-17.1）ppb，O₃为47.4（44.0-51.1）ppb。患有CP的儿童孕期平均环境空气污染物水平略高于无CP的儿童。PM2.5浓度与NO₂呈中等正相关（r = 0.57），与O₃的相关性较弱（r = 0.28），而NO₂与O₃的相关性为负（r = -0.18）。

● 孕期PM2.5暴露和婴儿患CP的风险

√ PM2.5：每增加一单位四分位距（IQR, 2.7 μg/m³）的PM2.5暴露，CP风险增加12%[累积风险比 (CHR) 1.12；95% 置信区间 (CI) 1.03-1.21]。

√ 性别差异：男性婴儿的CP风险增加更为显著（CHR: 1.14；95% CI: 1.02-1.26），而女性婴儿风险增加较少（CHR：1.08；95% CI：0.96-1.22）。

孕期各周PM2.5浓度每增加一个四分位距的CP风险比

孕期各周PM2.5浓度每增加一个四分位距的CP风险比，按性别划分

● 易感窗口期：未发现孕期PM2.5暴露的特定易感窗口，这表明整个孕期的PM2.5暴露都可能与CP风险增加相关。研究结果显示，在男性儿童中，PM2.5浓度与CP风险在孕周0至4和8至33期间的风险比（WHR）点估计值高于1，最高风险出现在孕周0和1（WHR，1.01）以及16至22周（WHR，1.01）。女性儿童中，PM2.5浓度与CP风险在孕周3至19期间的风险比高于1，最高风险出现在孕周5至7（WHR，1.01）。

● 其他污染物NO₂和O₃：未发现孕前NO₂或O₃浓度与CP风险之间存在显著关联。

● 敏感性分析：

√ 限制在6岁之前诊断的CP病例并未显著改变估计结果。

√ 未发现出生年份的效应修饰。

√ 单一污染物模型的估计值与多污染物模型相似。

3. 讨论和总结

孕期PM2.5暴露的生物学影响

PM2.5的颗粒直径较小，使其能够穿透胎盘屏障，直接影响胎儿的生理环境。这些细颗粒物可能通过引发炎症反应，增加氧化应激，并可能改变表观遗传标记，从而干扰正常的神经发育过程。炎症反应可能导致脑组织损伤和功能障碍，而氧化应激可能损害细胞结构和功能，影响细胞增殖和分化。此外，表观遗传变化可能影响基因表达，进而改变大脑结构的形成和成熟。

性别差异的可能机制

男性和女性在生理和免疫反应上存在差异，这可能与性激素水平、遗传易感性以及对环境因素的不同反应有关。例如，性激素如雄激素和雌激素已被证明可以调节免疫反应和炎症过程，这可能是导致性别在PM2.5暴露敏感性上差异的一个因素。此外，某些遗传变异可能在不同性别中表现出不同的效应，这可能影响对PM2.5暴露的易感性和随后的健康结果。研究中观察到的性别差异为未来的研究提供了新的视角。

环境与健康的交织：研究意义

孕期间的环境因素与儿童健康之间存在复杂联系。通过减少PM2.5等环境污染物暴露，可以为儿童创造一个更健康的成长环境。本研究结果提示政策制定者和医疗保健提供者应考虑相应的预防措施和干预策略，以降低儿童神经发育障碍的风险。未来的研究也应该评估各种干预措施的有效性，包括空气质量改善策略、营养干预、以及可能的临床干预。

参考文献

Zhang Y, Hu Y, Talarico R, Qiu X, Schwartz J, Fell DB, Oskoui M, Lavigne E, Messerlian C. Prenatal Exposure to Ambient Air Pollution and Cerebral Palsy. JAMA Netw Open. 2024 Jul 1;7(7):e2420717. doi: 10.1001/jamanetworkopen.2024.20717.