IF-10.1/Q1 中老年人长期PM1暴露与认知的关系:来自CHARLS和UKB的证据

文摘   2024-09-27 19:06   美国  

医学科研新动向

Association between long-term PM1 exposure and cognition in middle-aged and older adults: Evidence from China and the United Kingdom

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<PM1 环境暴露>

认知功能的衰退是影响中老年人生活质量的主要健康问题,尤其是轻度认知障碍(MCI)和快速认知下降(RCD)是痴呆的重要前驱症状。尽管PM2.5等空气污染物已被证实与认知功能下降相关,但关于更细颗粒PM1(直径≤1 μm)的长期暴露对认知功能的影响研究较为有限。PM1由于其更强的肺部沉积和血管穿透能力,可能比PM2.5更具健康危害。然而,目前关于PM1对认知功能的影响主要集中在中国单一地区,跨地区、长时间尺度的研究尚属缺乏。本研究基于中国健康与退休纵向研究(CHARLS)和英国生物样本库(UKB)的数据,系统评估长期PM1暴露对中老年人群认知功能的影响,尤其是MCI和RCD的风险,探索不同PM1暴露水平下的阈值。

研究设计

  1. 数据来源与参与者选择:
    本研究使用中国健康与退休纵向研究(CHARLS)和英国生物样本库(UKB)的数据。CHARLS共纳入10,179名参与者,UKB纳入32,861名参与者。筛选符合年龄要求(45岁以上)、认知测试数据完整并能准确评估长期PM1暴露的参与者,排除有痴呆、脑损伤或精神障碍的个体。

  2. PM1暴露评估:
    PM1浓度使用现代大气再分析数据(MERRA-2)进行评估,结合全球大气观测与模型输出。中国参与者的PM1暴露数据按城市级别聚合,英国参与者基于居住地的邮编数据进行匹配,计算入组前5年的PM1年均浓度。

  3. 认知功能评估:
    CHARLS参与者完成情景记忆测试和电话认知状态测试(TICS),UKB参与者完成配对记忆、反应时间、流体智力和数字记忆测试。全球认知得分通过各测试得分的标准化z-score计算,评估MCI和RCD。

  4. 统计分析:
    采用线性回归、广义估计方程(GEE)及潜在类别混合模型(LCMM)分析PM1暴露与认知功能、MCI及RCD的关系。限制性立方样条函数用于拟合暴露-响应曲线。调整年龄、性别、教育水平、吸烟状态、PM2.5暴露等混杂因素。

核心结果

1. CHARLS与UKB研究参与者的基本特征

表1展示了中国健康与退休纵向研究(CHARLS)与英国生物样本库(UKB)参与者的基本特征。

  • 在两组中,CHARLS的参与者年龄稍低于UKB的参与者(分别为58.37岁 vs 58.60岁,p=0.005)。

  • 男性比例在CHARLS中显著高于UKB(52.94% vs 44.60%,p<0.001),而女性比例在UKB中更高。

  • 吸烟状态和教育水平也显示了显著差异:CHARLS中有更高比例的高中以下教育水平者(82.99% vs 38.66%,p<0.001)。

  • 此外,CHARLS中较少人从事中等或高强度的身体活动,且使用清洁燃料的家庭比例较低(61.53% vs 77.06%,p<0.001)。

  • 环境暴露方面,CHARLS参与者的长期PM2.5暴露水平显著高于UKB参与者(50.62 μg/m³ vs 12.32 μg/m³,p<0.001),绿色空间暴露也有显著差异。

2. PM1暴露与基线认知功能的关联

  • 认知综合评分: 在CHARLS数据库中,PM1每增加1 μg/m³,认知综合评分下降0.012个标准差(β = -0.012, 95% CI: -0.014至-0.009,图2a)。然而,在UKB数据库中未观察到显著关联(β = -0.016, 95% CI: -0.040至0.008,图2a)。

  • MCI(轻度认知障碍)风险: 每增加1 μg/m³的PM1暴露,MCI发生率在CHARLS和UKB数据库中分别增加了3.6%(RR=1.036, 95% CI: 1.020至1.052)和19.3%(RR=1.193, 95% CI: 1.078至1.321,图2b)。暴露-响应曲线显示,PM1浓度超过30 μg/m³时,CHARLS数据库中的认知损伤风险显著上升;而在UKB数据库中,PM1浓度超过5.6 μg/m³即出现显著影响(图2c)。

3. PM1暴露与认知轨迹的关联

  • 长期认知功能变化: 在CHARLS数据库中,PM1暴露与认知功能下降显著相关(β = -0.013, 95% CI: -0.015至-0.011,图3a)。然而,在UKB数据库中未观察到显著变化(β = -0.017, 95% CI: -0.042至0.008)。

  • RCD(快速认知下降)风险: 在CHARLS数据库中,每增加1 μg/m³的PM1暴露,RCD风险增加2.4%(RR=1.024, 95% CI: 1.015至1.033);在UKB数据库中,RCD风险增加47.7%(RR=1.477, 95% CI: 1.176至1.854,图3c)。暴露-响应曲线显示,PM1浓度超过23 μg/m³时,CHARLS数据库中的认知功能下降风险显著;在UKB数据库中,该阈值为5.5 μg/m³(图3d)。


本研究基于CHARLS和UKB两大数据库,揭示了长期PM1暴露对中老年人认知功能、轻度认知障碍(MCI)及快速认知下降(RCD)的影响。研究发现,PM1暴露水平与认知功能下降显著相关,尤其在高暴露环境下风险更为明显。研究为不同地区的空气污染控制提供了重要依据。

个人觉得本研究也存在一定程度的局限性:

  1. 暴露评估的不确定性:
    使用MERRA-2数据评估暴露虽提供了宏观数据,但未能反映个体的真实暴露情况。未来应使用更精确的个体暴露监测。

  2. 混杂因素控制不足:

    虽然考虑了年龄、性别等因素,但未充分纳入基因、营养等关键变量。

  3. 样本选择偏倚:参与者的社会经济地位和健康行为可能导致选择性偏倚,限制结果的广泛适用性。

-有想法的小伙伴-

基于个人觉得存在的局限性,可撰写一篇letter,针对PM1暴露评估和认知功能测量的标准化问题提出进一步讨论。聚焦以下关键点:
  1. 个体暴露评估 提出在未来研究中引入个体暴露监测,以提高PM1暴露估算的精确性,减少暴露误差。
  2. 认知功能评估标准化 强调跨区域研究中使用统一认知功能评估工具的重要性,以增强数据可比性和结果的稳健性。
  3. 混杂因素控制 后续研究应更全面地控制遗传、社会经济因素和健康行为等混杂因素,以提升因果推断的有效性。
  4. 跨区域数据整合的挑战 呼吁进一步研究跨国数据库整合的标准化方法,确保结果在不同地区和人群中的普适性。
通过回应这些挑战,该letter将推动PM1暴露与认知功能关系的深入探讨,提升研究的精确性和实用价值。这将为未来高质量研究提供新的思路,吸引相关领域的广泛关注。

-END-

文字丨本人编写,如有补充,请下方留言
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