大气污染是导致全球疾病负担的首要环境健康风险因素，空气污染长期暴露对人群健康构成严重威胁。空气污染与心血管疾病之间的关联已被广泛报道，然而空气污染对心律失常这组心血管疾病的研究证据仍较为匮乏，并且既往研究主要关注房颤这一临床上最常见的持续性心律失常，对于其他亚型心律失常仍缺乏探索。近年来，心律失常在全球人群中的发病率和疾病负担都在不断增加，亟需探索空气污染对心律失常的健康危害，这将有助于针对这一疾病进行精准预防和管理。
复旦大学公共卫生学院陈仁杰、阚海东教授团队在Eco-Environment & Health期刊上联合发表了题为“Long-term exposure to air pollution and incidence risk of various arrhythmias: a prospective cohort study”的研究论文，探索了多种空气污染物长期暴露对心律失常的影响。
心律失常是一种以心律紊乱为特征的心血管疾病，包括房颤、心动过速、传导障碍和早搏等亚型。心律失常可能诱发严重并发症，如心力衰竭、中风、心肌梗死或心源性猝死，不仅影响患者的健康和生活质量，还导致社会经济负担增加。当前，心律失常已成为一个不容忽视的公共卫生问题。
环境空气污染是造成全球疾病负担的主要因素之一。但是，空气污染长期暴露对心律失常发生发展的影响尚不明确。既往队列研究的结果并不一致，并且缺乏空气污染长期暴露与多种心律失常亚型之间关联的研究证据。此外，尽管颗粒物对心律失常的影响已得到广泛研究，目前气态污染物相关的研究证据仍然十分有限。因此，本研究利用大规模的英国生物库队列开展了这项前瞻性研究，系统性地评估空气污染物与各种心律失常亚型之间的关系。
本研究共纳入442,386名参与者，随访过程中共有41,021人发生心律失常。本研究人群暴露于细颗粒物（PM2.5）、粗颗粒物（PM2.5–10）、二氧化氮（NO2）和氮氧化物（NOx）的年平均浓度分别为10.00 μg/m3、6.4 μg/m3、29.2 μg/m3和44.0 μg/m3。本研究采用Cox比例风险模型评估空气污染物暴露对心律失常的影响。研究发现，PM2.5、NO2和NOx暴露水平每增加10 μg/m3与心律失常发病存在显著正相关关系，对应风险比值分别为1.26（95%CI：1.12-1.41）、1.03（1.02-1.04）和1.02（1.01-1.02）。但是，PM2.5–10与所有亚型心律失常均无显著关联。
本研究还构建了一个空气污染分数（APS），同时考虑四种污染物的暴露。如图1所示，APS与心律失常风险增加有关，与第1个五分位数组相比，风险比值从第2个五分位数组的1.00（0.97-1.03）逐渐增加到第3、4和5个五分位数组的1.01（0.98-1.05）、1.05（1.01-1.09）和1.08（1.04-1.12）（P-trend<0.001）。对于其他心律失常亚型，如房颤、室上性心动过速、传导阻滞、室性早搏等也观察到了类似风险增加的趋势。
图1 空气污染分数与各类心律失常的关联
如图2所示，进一步绘制了各类污染物与心律失常之间的暴露反应关系曲线。NOx对应的曲线呈单调上升趋势，没有明显的阈值；PM2.5和APS对应的曲线呈低浓度平缓，中高浓度较陡峭的非线性趋势；NO2对应的曲线呈中低浓度段较陡峭，高浓度段平缓的趋势；而PM2.5–10对应的曲线总体平缓，没有明显的上升趋势。
图2 污染物与心律失常之间的暴露反应关系曲线
本研究通过分层分析，进一步探索了潜在的脆弱人群。如图3所示，老年人、女性、超重肥胖者、教育水平较低者、收入较低者以及合并其他疾病者（高血压、糖尿病、脂蛋白代谢异常、心脏瓣膜疾病、缺血性心脏病）的发病风险可能更高。
图3 空气污染评分与心律失常关联的分层分析结果
综上所述，本研究表明空气污染长期暴露与各类心律失常亚型发病风险密切相关，提示PM2.5可能比其他污染物健康危害更大，同时特定的心律失常亚型（如室性早搏和室上性心动过速）可能对空气污染暴露更易感。本研究为进一步推动空气污染防治措施、降低空气污染健康危害、保护人群健康提供了有力的科学证据。
该论文第一作者为复旦大学公共卫生学院周璐博士研究生，复旦大学公共卫生学院陈仁杰教授及阚海东教授担任共同通讯作者。该研究得到国家重点研发项目（2022YFC3702701）、国家自然科学基金（82030103、82373532）和上海市科学技术委员会（21TQ015）的资助。
Lu Zhou, Qingli Zhang, Huihuan Luo, Kexin Yu, Xia Meng, Renjie Chen*, Haidong Kan*. Long-term exposure to air pollution and incidence risk of various arrhythmias: a prospective cohort study, Eco-Environment & Health (Eco-Environ. Health), 2024
周璐，博士研究生，现就读于复旦大学公共卫生学院。主要从事空气污染、气候变化与人群健康研究。共发表论文30余篇，其中以第一/共一作者发表10篇论文。
陈仁杰，博士，复旦大学公共卫生学院教授、博士生导师，担任教育部公共卫生安全重点实验室副主任。主要研究大气污染物和气象、气候变化对人体健康的影响及其机制，担任Ecotoxicology and Environmental Safety、Toxics杂志的副主编。曾获得教育部青年长江学者（2019年）、上海市青年科技启明星（2018年）、上海市公共卫生优秀学科带头人（2020年）、复旦大学优秀共产党员等荣誉称号。在NEJM、BMJ、Circulation、Eur Heart J、Nature子刊、JAMA 子刊、Lancet子刊等SCI期刊发表论文160余篇。多次被评为“Elsevier中国高被引学者”、“全球前2%顶尖科学家”。
阚海东，博士，复旦大学公共卫生学院副院长、教授、博士生博导。主要研究领域为空气污染、全球气候变化与人群健康，担任国家环境与健康专家委员会委员、Environmental Health Perspectives杂志副主编、International Journal of Epidemiology杂志副主编。以第一作者或通讯作者身份在NEJM、Nature、BMJ等学科顶级期刊发表相关论文300余篇，多次入选“全球高被引科学家”、“中国高被引学者”、“全球前2%顶尖科学家”。曾获欧洲科学院院士、教育部长江学者特聘教授、国务院特殊津贴、上海市科技进步一等奖（第一完成人）、华夏医学奖一等奖（第一完成人）等荣誉。
