大氣顆粒物（PM2.5/PM10）暴露與急性冠脈綜合征的急性效應關系研究

陳軍+張志勇+王萬虹+張榮林+程勇+程春齊

【摘要】目的 分析區域內大氣顆粒物濃度與暴露人群急性冠脈綜合征（ACS）的相關性，探索PM對ACS的影響。方法 收集2014年宿遷市某區域大氣污染物（PM10、PM2.5、NO2、SO2、CO、O3）水平以及人群ACS數據，采用雙向對稱性病例交叉設計和條件logistic回歸模型，分析大氣顆粒物PM10和PM2.5水平與ACS的關系。結果 我們發現總的ACS與PM間未有統計學意義的聯系，但PM2.5每增加10 μg/m3發生STEMI的風險增加1.09倍（OR 1.09；95%CI，1.01～1.14）差異有統計學意義（P<0.05），這一影響存在2天的滯后期；多污染物模型分析顯示PM2.5+PM10和PM2.5+SO2模型PM2.5濃度水平每升高10 μg/m3發生STEMI的OR值分別為1.07（95% CI，1.01～1.14）和1.05（95% CI，1.00～1.11），差異有統計學意義（P<0.05）。結論 短期PM2.5暴露增加了發生STEMI的風險，PM對ACS的影響不容忽視。

【關鍵詞】大氣顆粒物；急性冠脈綜合征；病例交叉研究

【中圖分類號】R181.34 【文獻標識碼】B 【文章編號】ISSN.2095-6681.2016.21.0.02

近年來大量研究顯示大氣污染尤其是大氣顆粒物（particulate matters， PM）與心血管疾病發病率和死亡率密切相關[1]。但是不同研究中PM與心血管病效應關系結論并不一致。有研究表明[2]不同區域的空氣質量，由于其顆粒物濃度和組成成分不盡一致，其效應關系也會不同。目前國內缺乏PM與急性冠脈綜合征（acute coronary syndrome，ACS）急性效應關系研究，同時我國大氣顆粒物濃度與歐美等發達國家存在著巨大差距，中國城市空氣質量監測數據[3]表明日均PM2.5濃度為55～177 μg/m3，是目前美國環境空氣質量標準（35 μg/m3）的4倍；在北京的監測數據達到了800 μg/m3的超高值。這種顯著差異是否會造成我國大氣顆粒物與ACS急性效應關系與歐美國家存在不同有待進一步揭示。因此，探索我國區域內PM與ACS有著重要意義。

1 資料與方法

1.1 一般資料

①大氣污染物數據來源于江蘇省宿遷市環境監測中心站，包括常規收集的2014年轄區內4個環境監測點日均PM10、PM2.5、NO2、SO2、CO、O3濃度。②ACS病例資料來自宿遷市4所醫院：宿遷市人民醫院、宿遷市中醫院、宿遷市鐘吾醫院、宿遷市東方醫院；發病時間為2014年1月1日～2014年12月31日的住院患者。入選標準為出院診斷ACS、不穩定性心絞痛（unstable angina，UA）和急性心肌梗死（AMI），AMI包括急性ST段抬高型心肌梗死（ST- elevation myocardial infarction，STEMI）患者和非ST段抬高型心肌梗死（non-ST-elevation myocardial infarction，NSTEMI）患者。

1.2 研究方法

本研究應用對稱性雙向病例交叉設計分析大氣PM對ACS的影響。選取ACS發生前1周和發生后1周作為對照期，以ACS發生當天（24 h內）為病例期。采用滯后模型分別觀察大氣PM當天（1ag 0）以及滯后1～5天（1ag 1-lag 5）對居民發生ACS的影響，以確定最佳滯后期。

1.3 統計學方法

采用SPSS 19.0統計學軟件對數據進行分析處理，計數資料以例數（n）、百分數（%）表示，采用x2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 本研究中區域空氣污染物濃度數據

研究入選患者數和區域大氣污染物濃度，研究時間段內發生ACS住院患者3438例，其中UA 1763例，STEMI 633例，NSTEMI 1042例；PM2.5年日均值為66.04 μg/m3，最大值280.33 μg/m3；PM10的年日均值為110.15 μg/m3，最大值434.02 μg/m3。見表1。

2.2 本研究中區域2014年大氣各污染物間的spearman相關系數

各種大氣污染物之間存在著顯著的相關性，PM2.5與PM10間的相關性最為密切（r=0.837）。見表2。

2.3 不同滯后期PM2.5/PM10每增加10 μg/m3濃度發生ACS的相對危險度值

采用單污染物模型分析滯后0～5天PM水平對ACS發生數量的影響，PM水平與總ACS發生情況并無關聯，與UA、NSTEMI同樣沒有顯著聯系。但是滯后2天的PM2.5濃度水平對STEMI的發生存在影響，PM2.5每升高10 μg/m3發生STEMI的風險增加1.09倍（OR 1.09；95%CI，1.01～1.14），差異有統計學意義（P<0.05）。見表3。

2.4 多污染物模型中大氣PM2.5濃度水平對居民發生ACS的影響

分析顯示，PM2.5+PM10和PM2.5+SO2模型中滯后2天PM2.5濃度水平每升高10 μg/m3發生STEMI的OR值分別為1.07（95% CI，1.01～1.14）和1.05（95% CI，1.00～1.11），差異有統計學意義（P<0.05）；其余模型均未顯示有統計學意義的關聯。

3 討 論

目前PM對冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的進展和觸發急性冠脈事件的影響已經成為研究熱點。一項包括歐洲22個關于空氣污染物與心血管病死亡率關系研究的meta分析[4]表明長時間暴露于空氣污染環境，大氣顆粒物PM2.5造成心血管疾病死亡風險比每升高5 μg/m3為1.21，PM10造成心血管疾病死亡風險比每升高10 μg/m3為1.22；歐洲空氣污染影響研究計劃項目中針對5個國家100166人長達11.5年的前瞻性研究[5]提示即使大氣顆粒物濃度符合歐洲空氣質量標準，PM2.5每升高5 μg/m3增加13%的急性冠脈事件，PM10每升高10 μg/m3增加12%的急性冠脈事件。

我們的研究發現短期暴露在較高PM濃度下并未增加ACS總體風險，但是增加了發生STEMI風險；這一作用體現在PM2.5濃度變化影響，而非PM10；在單污染物模型和多污染物模型中PM2.5均增加了發生STEMI的風險。本研究中PM2.5日均濃度對STEMI的影響滯后效應為2天，大氣污染物中多種成分間存在著顯著相關性，雖然統計學結果僅提示PM2.5增加了發生STEMI住院的風險，但多污染物模型分析同時也提示污染物間的交互作用會影響STEMI的發生。

PM2.5成分復雜，顆粒小數量多表面較大傳播距離遠，易于吸附空氣中的有毒有害物質如化學物質、細菌、病毒等，并可以隨著人的呼吸進入體內，甚至進入到肺泡和血液中，導致各種疾病[6]。PM2.5對心肌梗死的損害機制[7]可能是炎癥反應導致血液成分發生改變，血液粘度增高，凝血功能及血管功能障礙，導致血栓形成，粥樣斑塊不穩定從而促發急性心肌梗死的發生。

本研究中大氣污染物數據均來自固定監測站，但由于個體的生活習慣、活動范圍、工作性質不同，人們對于PM的實際暴露水平和環保部門公布的環境空氣質量中的PM監測數據是不一致的，因此本研究中存在不可避免且難以估計的暴露水平測量誤差。同時本研究樣本量較小，其結論仍需更多研究進行驗證?？傊唐赑M2.5暴露增加了發生STEMI風險，PM對ACS的影響不容忽視。

參考文獻

[1] 董鳳嗚，莫運政，李國星，等.大氣顆粒物（PM10/PM2.5）與人群循環系統疾病死亡關系的病例交叉研究.北京大學學報（醫學版），2014，45（3）：398-407.

[2] 常旭紅，張 玨，吳建茹.大氣顆粒物暴露與人體心血管疾病急性效應關系研究的系統評價.東南大學學報（醫學版），2012，31（1）：1-8.

[3] 楊春雪，闞海東，陳仁杰.我國大氣細顆粒物水平、成分、來源及污染特征. 環境與健康雜志，2011，28（8）：735-738.

[4] Rob Beelen，Massimo Stafoggia， Ole Raaschou-Nielsen，et al. Long-term Exposure to Air Pollution and Cardiovascular Mortality. Epidemiology，2014（24）：453-462.

[5] Giulia Cesaroni， Francesco Forastiere， Massimo Stafoggia，et al. Long term exposure to ambient air pollution and incidence of acute coronary events： prospective cohort study and meta-analysis in 11 European cohorts from the ESCAPE Project. BMJ 2014；348：f7412doi： 10.1136/bmj.f7412.

[6] 趙英正，徐光翠，吳衛東.大氣顆粒污染物對心血管系統的毒性作用及機制.新鄉醫學院學報，2015，32（2）：96-100.

[7] 李闖杰，秦 綱，王彩霞，等.大氣細顆粒物對心血管系統的影響機制.中西醫結合心腦血管病雜志，2016，14（4）：383-385.