咳嗽和粘液过度分泌是成人常见的呼吸道症状。由慢性气道上皮炎症和粘液化生引发的这些症状的持续存在,可导致慢性支气管炎的诊断,而该病会降低生活质量,增加患慢性阻塞性肺疾病(COPD)的风险,并提高死亡率。空气污染的暴露已被证明与成人中慢性支气管炎和支气管症状的患病率和发病率的增加相关。空气污染对肺部的不良影响与多种致病机制相关,包括在气道上皮细胞中激活促炎信号通路和生成活性氧。
人们越来越意识到,慢性疾病的起源早在生命早期就已形成。童年时期的不利因素(如母亲吸烟)可能加速肺功能下降并增加COPD的风险。早期空气污染暴露的终生后果已被记录在案,涉及多种呼吸道疾病。在荷兰的“哮喘和螨过敏的预防与发病率”(PIAMA)研究中,出生住址空气污染较高的儿童和年轻人到20岁时哮喘的发病率更高。在“北欧、南欧和澳大利亚呼吸健康”(RHINESSA)研究中,第一生活十年中PM2.5(空气动力学直径≤2.5μm的颗粒物)和臭氧(O3)暴露较高与哮喘发作次数增加有关,该研究在空气污染水平较低至中等的北欧国家进行。不同人群(波兰、瑞典、挪威和澳大利亚)的多种研究设计表明,儿童时期的空气污染暴露会导致青春期和青年期的FEV1和FVC下降。FEV1/FVC的比例似乎受空气污染的影响较小,这表明肺发育的早期变化与年龄相关,而不是肺功能更快下降。关于低肺功能,瑞典的BAMSE研究将生命第一年确定为比1-8岁和8-16岁更敏感的时期。
在本期《杂志》中,Garcia及其同事进一步加深了我们对早期暴露如何影响成年期呼吸道健康的理解。他们研究了儿童时期空气污染暴露与成年期报告支气管症状的风险之间的关联。研究样本包括来自16个南加州社区的1,308人(平均年龄:32 ± 5岁),他们参与了一项在线随访调查。这些人是最初在5至10岁时招募的2,267名南加州儿童健康研究参与者的一部分,之前的评估直到17 ± 2岁。作者重建了住宅历史,并将每年PM10(空气动力学直径≤10μm的颗粒物)和二氧化氮(NO2)(每日24小时平均浓度)以及O3(每日最大8小时平均浓度)暴露分配给地理编码的地址。空气污染物的平均暴露量为PM10的41.9μg/m3、NO2的26.1ppb(美国环保署标准:49.1μg/m3)和O3的49.1ppb(96.7μg/m3),远远超过了世界卫生组织2021年推荐的年度空气质量指导标准。
大约25%的成年参与者报告有一种或多种支气管症状。其中62%的人报告在过去12个月中通常有胸部充血或咳痰;大约30%的参与者分别报告了早晨或其他时间有支气管炎或持续咳嗽。出生至17岁期间PM10和NO2的较高平均暴露量与报告支气管症状的风险较高相关,每标准差PM10和NO2浓度增加的风险估计分别增加69%和51%。该结果在考虑不同的调整变量组和进行多种敏感性分析时保持一致。估计的关联未受进一步调整儿童期O3暴露的影响,而O3暴露与支气管症状无关。
儿童期空气污染暴露与成年期支气管症状之间的关联并不直接通过增加儿童期哮喘或儿童期支气管炎来实现,这表明需要探寻其他不太明显的终生暴露后果的途径。然而,在儿童期患哮喘的参与者中估计的关联更强,这一人群可能更能从减少暴露中受益。
在一项基于月度重建参与者住宅历史的前瞻性分析中,作者使用了广泛的随访数据,这无疑是该研究的主要优势。研究者在部分有数据的参与者中进一步调整了产前和当前空气污染暴露,得到了类似的结果。暴露分配基于美国环保署密集监测网络的空气质量数据的空间插值。插值法通常被认为是一种粗略的暴露分配策略。最先进的方法结合了土地利用回归技术和空气扩散模型。与土地利用回归不同,插值法没有利用可用的空间数据,如街道网络图、人口密度或其他地理信息系统数据。类似地,与空气扩散模型相比,它没有考虑排放数据。然而,空间插值被认为可以合理地捕捉区域背景空气污染浓度,能很好地代表人群的平均暴露。
这项研究的未来发展方向是什么?对研究人群的随访将为支气管症状是否进展为加速肺功能下降和COPD提供有价值的数据。基于生物标志物的未来研究应探讨从儿童暴露到成年慢性呼吸道疾病的合理疾病途径,以制定基于证据的预防措施。新的因果推断方法正在逐步应用,以在考虑数据的层次结构以及社区和家庭内观察值聚类的情况下,提高我们对不同易感窗口的暴露与不同生命阶段疾病之间复杂关系的理解。鉴于本研究为从出生到17岁的暴露提供了详尽的月度重建数据集,该数据集可进一步用于确定从妊娠到成年之间的更大脆弱期。目前,分布滞后非线性模型正被应用于这一目的。
总之,Garcia及其同事的文章对生命历程呼吸流行病学作出了重要贡献,这一研究范式结合最先进的统计方法,可能改变对慢性呼吸道疾病病因的理解和应对。然而,必须认识到,在全球范围内应对空气污染的紧迫性不需要进一步的证据。行动的时刻已经到来。