室內外工作環境對心血管系統炎性標志物的影響

張令霞，聶 倩，郝志華，劉承浩，王忠麗，陳菲菲，劉煥欣

(河北省人民醫院 體檢中心，河北 石家莊 050051)

大氣污染嚴重影響著人類的健康，近年來已成為公眾關注的熱點話題。有研究顯示：大氣污染大大增加了世界人口的發病率和病死率[1]。大氣污染由顆粒物質(particulate matter，PM)和氣體組分組成。顆粒物質分為粗顆粒(PM10，直徑<10 μm，≥2.5 μm)、細顆粒(PM2.5，直徑<2.5 μm，≥0.1 μm)和超細顆粒(PM0.1，直徑<0.1 μm)。流行病學研究顯示，空氣中PM2.5濃度每增加10 μg/m3長期暴露者的心血管病死率約增加11%。短期內空氣污染加重與心肌梗死、中風以及急性心力衰竭的風險增加有關[2]，而這些疾病的病理基礎是動脈粥樣硬化(atherosclerosis，AS)。血脂異常是AS最常見的危險因素之一，低密度脂蛋白膽固醇(low density lipoprotein cholesterin,LDL-C)通過受損的內皮進入動脈內皮下組織后，會發生一系列氧自由基的連鎖反應，形成氧化型LDL (ox-LDL)。Ox-LDL僅特異地存在于動脈硬化病灶，而在正常動脈中無表達或低表達。ox-LDL可引起內皮細胞黏附分子和炎性基因的表達增高，通過刺激血管平滑肌細胞增殖、活化并聚集血小板、增加促進泡沫細胞形成等多種生物學途徑引起血管內皮功能紊亂，促進 AS 的發生、發展，其水平的高低與AS 病變發展密切相關。Lp-PLA2是一種炎癥反應介質，可分泌多種炎癥前分子，如溶血磷脂酰膽堿、氧化游離脂肪酸等，這些分子通過多種途徑促進動脈粥樣硬化過程，因此Lp-PLA2與動脈粥樣硬化性疾病發生風險呈正相關[3]，可作為冠心病的獨立預測因子。許多研究已經證實大氣顆粒物會增加心血管疾病的發病率和病死率，其原因之一可能是吸入大氣顆粒物激活了機體的氧化應激系統[4]。Ox-LDL、Lp-PLA2作為新型的炎癥反應標志物，在AS的病理過程中發揮了重要作用。本文旨在研究大氣顆粒物與心血管炎性反應指標如ox-LDL、Lp-PLA2等的關系，為防治心血管疾病的發生和發展提供參考依據。

1 資料與方法

1.1研究對象 2018年10-12月，根據工作性質(分為室內組和室外組)在石家莊市區抽取1個室外工作性質單位(公交司機)及1個室內工作性質單位(銀行職員)。納入標準：受試者均居住該地區滿3年，不要求為本地戶籍居民，且近期無長期(1個月以上)外地居住史，年齡30～60歲，室外工作性質時間或室內工作性質時間均在5年及以上。排除標準：吸煙、工作環境接觸粉塵或其他有毒有害物質、年齡<30歲或>60歲、患惡性腫瘤、冠心病、腦血管疾病、高血壓、糖尿病、高血脂、代謝性疾病、腎功能衰竭、慢性阻塞性肺疾病、支氣管哮喘等慢性疾病。其中接受現場問卷調查的人數843例，最終380例受試者納入本次分析，其中室外組185例，室內組195例。兩組研究對象的日常工作均為坐位，平均工作時間為8小時。

1.2方法

1.2.1調查問卷 所有調查問卷均由經過培訓的調查員采取面對面詢問、填表的方式進行調查。調查問卷采用統一格式，主要包括基本情況(性別、年齡、受教育程度等)、接觸霧霾情況(霧霾期間室外活動時間、是否有防護措施等)。

1.2.2心血管系統相關指標 Ox-LDL、Lp-PLA2、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)、尿酸(UA)、血脂4項[包括總膽固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、LDL-C、高密度脂蛋白膽固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)]、肝功能5項[包括丙氨酸轉氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸轉氨酶(aspartic transaminase,AST)、γ-谷氨酰轉肽酶(γ-glutamyl transpeptidase,γ-GT)等]、頸動脈超聲、體格測量[包括身高、體重、腹圍、臀圍、體重指數(BMI)]、血壓(包括收縮壓、舒張壓)。

2 結 果

2.1一般情況 室內組與室外組人群的年齡、性別差異無統計學意義(P>0.05)，室內組較室外組人群受教育程度高(P<0.05)。結果見表1。

2.2體格檢查 室內組較室外組的BMI、腹圍、臀圍、收縮壓及舒張壓顯著降低(P<0.05)。結果見表2。

表1 室內組與室外組一般情況

表2 室內組與室外組體格檢查比較

2.3實驗室檢查 室內組與室外組的Ox-LDL、Lp-PLA2、TG、LDL、UA、ALT、AST、γ-GT差異無統計學意義(P>0.05)，TC、HDL-C、FBG差異有統計學意義(P<0.05)。見表3。

表3 兩組實驗室檢查比較

2.4頸動脈超聲分析 室外組與室內組的頸動脈超聲差異無統計學意義(P>0.05)。見表4。

2.5室外活動及防護情況 室內組日常工作時的室外活動時間明顯少于室外組(P<0.05)，同時，霧霾期間室內組室外活動時間也顯著少于室外組(P<0.05)，室內組防護措施使用率高于室外組(P<0.05)。

3 討 論

國內文獻報道顯示，室內PM2.5的濃度低于室外，并且室內和室外PM2.5濃度可能呈現線性關系[5-6]，室內濃度隨室外濃度升高而升高。大氣顆粒物是心血管疾病的重要危險因素，其可通過氧化應激、自主神經功能改變、血液黏度和凝固性改變、心肌細胞毒性等多種途徑和機制造成心臟的損傷，其中氧自由基的產生和氧化應激的增加是心血管損傷病理機制的核心。我國環境污染形勢嚴峻，2018年《中國生態環境狀況公報》顯示：全國338個地級及以上城市中，217個城市環境空氣質量超標，占64.2%[7]。因此，研究室內外工作環境的大氣顆粒物對心血管相關因素的影響具有重要意義。

本研究室內組工作期間及霧霾期間室外活動均明顯少于室外組，這一結果與分組標準相符。而室內組霧霾天氣使用防護措施率高于室外組，因此室內組更少時間的暴露于高濃度大氣顆粒物的污染中。可能的原因是室外組的教育程度較低，對霧霾影響健康的重視度不夠有關。

許多證據已經表明ox-LDL和Lp-PLA2作為炎性反應介質在動脈粥樣硬化的形成過程中發揮重要作用，可作為新型心血管疾病的預測因子[3,8]。本研究中室內組與室外組的ox-LDL、Lp-PLA2、頸動脈超聲結果差異無統計學意義(P>0.05)，可能的原因一方面是兩組體檢者的頸動脈超聲大多數為正常結果，這間接說明了兩組體檢者動脈硬化程度較輕，導致ox-LDL和Lp-PLA2的結果大多在正常范圍；另一方面可能是ox-LDL[9]和Lp-PLA2[10]在心血管疾病患者急性期或不穩定期升高顯著，而大氣顆粒物對人體的損傷為慢性過程，所以本研究中室內組和室外組這兩個指標無明顯差異。

眾所周知，血壓是心血管疾病的獨立危險因素。一項臺灣的研究顯示將受試者暴露在大氣顆粒物污染的環境中，第一天即可引起血壓的升高，尤其是收縮壓[11]。Giorgini和Brook等[12-13]也發現暴露在大氣顆粒物污染中數小時至數天會引起受試者血壓的升高。本研究顯示室外組收縮壓和舒張壓均明顯高于室內組，說明長期接觸大氣顆粒物會引起血壓升高。

HDL-C是心血管疾病的保護因素，有研究報道大氣顆粒物污染可導致HDL-C降低，其作用機制可能是炎癥、氧化應激、HDL-C結構及功能的改變導致HDL-C功能障礙和動脈粥樣硬化的形成[14]。本研究顯示室外組較室內組HDL-C降低，而室外組總膽固醇較室內組低，其結果與之前的文獻報道相反[15]，其可能的原因一方面為室內組較室外組缺乏運動鍛煉，另一方面為室內組及室外組例數不多，未來仍需大樣本研究進一步確認。

Chen等[16]發現大氣顆粒物會引起空腹血糖升高，且這種作用對女性、老年人及超重人群作用更顯著。本研究室外組空腹血糖比室內組人群高，說明大氣顆粒物會導致空腹血糖升高。

大氣顆粒物與體重狀況的關系目前仍觀點不一，有的研究顯示暴露于大氣顆粒物與超重或肥胖相關[17]，而有的研究顯示兩者無關[18]。反映超重或肥胖的指標主要包括BMI、腰圍、臀圍等，本研究結果中室外組BMI、腰圍、臀圍均比室內組高，說明大氣顆粒物可引起超重或肥胖的發生。

本研究具有一定的局限性，首先，因經費有限，所以篩選單位數量少，研究人數偏少，這樣可能導致室內組和室外組數據的差異可能出現假陰性。因此，今后仍需增加樣本量得出更準確的數據趨勢；其次，此前并無大氣顆粒物與心血管循環標志物之間關系研究的相關報道，因此，雖然本研究得出室內組與室外組氧化低密度脂蛋白和磷脂酶A2、頸動脈超聲結果無統計學差異，今后仍需大樣本研究進一步驗證。

綜上所述，室外工作環境中的大氣顆粒物對心血管疾病相關循環標志物Ox-LDL、Lp-LPA2可能無顯著影響，但與血壓、空腹血糖、腰圍、臀圍、BMI成正相關，與總膽固醇、高密度脂蛋白膽固醇成負相關，這些相關因素可能增加心血管疾病的發生率。