室內外空氣污染與兒童心理健康關聯的研究進展

張華清 劉洵銳 段燕英

空氣污染的來源和成分復雜，可以將其分為室內、室外污染兩大塊。目前認為室外空氣污染與交通、工業排放有關，主要成分包括顆粒污染物(PM、PM等)和氣態污染物(NO、SO、CO等)。而室內空氣污染又分為兩部分，一是因室內室外相通，由室外擴散來的污染。二是室內空氣污染本身特有的成分,包括裝修材料產生的揮發性有機化合物(volatile organic compounds，VOCs)，例如甲醛、甲苯；吸食煙草產生的二手煙(second-hand smoke，SHS)；還有家庭炊事、取暖使用的燃料產生的燃燒污染。

空氣污染已被證實與多種疾病相關。最近的研究還表明空氣污染暴露可影響心理健康(抑郁、焦慮等)。而兒童的中樞神經系統仍在發育，且呼吸道防御屏障功能不健全，會吸入更多的顆粒物，即空氣污染可能對兒童心理健康造成更嚴重的影響，但目前尚無統一定論。據此，本文對相關研究做一簡要概述。

1 室外空氣污染與兒童心理健康的關聯研究

目前此類研究主要關注常見室外空氣污染物(PM、NO、SO、CO)暴露與兒童抑郁、焦慮和行為障礙之間的聯系。不同研究采用的兒童心理健康評估方法并不相同，可以歸納為三類，即精神科急診量、藥物服用報告以及量表評估。

1.1 對精神科急診量的影響 Szyszkowicz在2007年發現精神科急診量與近期空氣污染濃度顯著相關，隨后該類數據逐漸成為評估室外空氣污染與心理健康聯系的方法之一。但專門針對兒童的研究較少。Brokamp等在2018年研究了PM對兒童精神科急診就診(抑郁、焦慮、行為障礙等)的影響，在對溫度、濕度等混雜進行調整后，作者發現PM濃度增加與兒童精神科急診就診正相關，并存在不同的滯后效應，例如PM暴露對自殺的影響在1天后出現最大效應，對焦慮的影響在暴露當天效應較小，而在1～2天內增大。總之，急診就診數據方便易得，適用于評估室外空氣污染的急性影響，而主要缺點是存在較明顯的選擇偏倚，難以納入癥狀輕而未就診的患者。

1.2 對精神藥物用藥記錄的影響 Oudin等將精神疾病用藥事件作為衡量兒童心理健康水平的標準，在瑞典利用大型隊列數據初步揭示了室外空氣污染暴露與心理健康的聯系。精神疾病配藥數據由國家衛生服務機構提供，空氣污染水平依據土地利用回歸模型(land use regression, LUR)進行評估。此項研究表明PM與NO濃度較高的地區，兒童精神科用藥增多。不過有學者認為,此方法較粗略,有輕微心理問題的患者因未使用藥物治療而未被納入，且并未使用客觀的評價指標，比如公認的心理測試量表加以驗證，故從此類研究中得出的結論有限。

1.3 對量表評估結果的影響 權威的心理測試量表因能較好地評估心理健康狀態，在研究中使用的更加廣泛，但量表的選擇存在異質性，有可能會增加兒童心理健康定量化評估的不確定性。代表性的研究如Roberts等在英國利用縱向隊列數據探索NO和PM與兒童心理健康問題的關聯。該隊列在兒童未成年與成年后分別進行訪談，使用兒童抑郁量表(children's depression inventory，CDI)、兒童多維焦慮量表(multidimensional anxiety scale for children，MASC)以及基于美國精神疾病診斷標準(diagnostic and statistical manual of mental disorders-Ⅳ，DSM-Ⅳ)的自我報告來分別評估兒童抑郁、焦慮和行為障礙情況，NO與PM水平則是基于兒童12歲時居住地址進行建模估算。結果顯示，在調整了性別和家庭等混雜因素后，兒童12歲時的NO、PM暴露與同期的心理健康問題并無關聯，而與成年后的抑郁癥狀存在關聯(PM：

OR

=1.63,95%CI：1.08～2.46；NO：

OR

=1.57,95%CI：1.05～2.35)。此項研究提示了室外空氣污染暴露對兒童存在潛在長期效應，而即時效應是否存在還需進一步驗證。

另一項在西班牙巴塞羅那的研究使用長處與困難問卷(strengths and difficulties questionnaire, SDQ)探究了交通污染(traffic-related air pollutants, TRAPs)與小學生行為障礙的聯系。作者重復測量了學校室內與室外的TRAPs水平，并由此建立了室內外的單次與多次暴露模型。結果顯示TRAPs暴露與SDQ得分成正相關。

Jorcano等利用基于歐洲人口的出生隊列數據評估圍產期暴露于室外空氣污染物與兒童抑郁和焦慮癥狀的關聯。作者使用土地回歸模型測量多種污染物的濃度，并用兒童行為清單(child behavior checklist，CBCL)和SDQ評價兒童的情緒與行為問題，量表得分較高的兒童被劃歸到抑郁和焦慮癥狀的“臨界”范圍中。結果顯示，產前空氣污染暴露與兒童“臨界”范圍內的抑郁和焦慮癥狀無關。不過作者認為研究結果尚不能否認室外空氣污染與兒童心理健康的關聯，仍然需要進一步的研究來評估暴露對兒童青春期后乃至成年后的影響。

綜上所述，目前室外空氣污染與兒童心理健康的研究存在異質性與不確定性，表現為：兩者之間是否存在關聯以及存在何種程度的關聯有一定爭議；室外空氣污染暴露對兒童心理健康的長短期效應尚不明確；盡管有證據表明SO、CO暴露對成人心理健康可能會產生影響，但對兒童心理健康的作用還未見報道。未來的研究應該采用更加嚴密的實驗設計，使用建模方法精確評估室外空氣污染物暴露水平，采用合理方法測量兒童心理健康狀態，并全面考慮混雜因素的干擾，從而得到更加有信服力的結論。

1.4 相關生物學機制 空氣污染導致不良心理健康問題的機制仍未完全闡明。主流觀點認為空氣污染能夠通過血腦屏障或者嗅絲進入大腦，誘導中樞神經系統內促炎細胞因子的表達,如IL-1β、IL-6、TNF-α 和IFN-γ，進而產生神經炎癥，而慢性炎癥刺激與多種神經精神紊亂癥狀有密切的聯系，如上述的抑郁和焦慮。此外，有學者表示空氣污染降低了人們外出活動的欲望和實際頻率以及鄰里交流接觸，這些社會-心理因素也會導致不良心理問題。

2 室內空氣污染與兒童心理健康

2.1 二手煙(second-hand smoke，SHS)

2.1.1 二手煙概述 二手煙是指從燃燒的香煙、雪茄、煙斗散發出的,以及吸煙者呼出的煙霧。煙草點燃時產生的煙霧是由數千種不同化學物質組成的復雜混合物，其中含有的多種化合物可以作為氧化劑、促炎劑、致癌物，直接或間接地擾亂體內代謝平衡。

中國是世界上最大的煙草制品消費國，二手煙暴露現象也極為普遍。2010年進行的全球成人煙草調查顯示，中國有28.1%的成年人是吸煙者，而有72.4%的非吸煙人群暴露于二手煙中。我國多項研究報道兒童二手煙暴露率在40%～55%。

2.1.2 對兒童心理健康的影響 早期的流行病學研究表明，吸煙者罹患精神健康問題的風險更大。對于兒童而言，SHS暴露所帶來的危害尤其嚴重，目前此類研究主要探討SHS暴露與兒童抑郁、焦慮癥狀等心理問題之間的關聯。

Lee分析了韓國近7.6萬名中小學生SHS暴露與抑郁的關系，作者采用問卷調查法評估兒童的SHS暴露水平，結果顯示SHS暴露與抑郁癥狀存在劑量-反應關系。此外，相較于不吸煙者，吸煙者暴露于SHS中所引發的抑郁癥狀更加普遍且嚴重。隨后其它研究也得到了類似的結論。但上述研究對SHS暴露情況的評估過于簡單，無法精確測量，可能對結論產生較大影響。針對此問題，有研究采用血清可替寧(serum cotinine)(尼古丁的代謝物)間接評估SHS暴露情況。先前的研究已經證實血清可替寧濃度與個體煙草暴露水平之間具有良好的劑量效應關系，相比于問卷調查，這一客觀的評價指標能最大程度減少信息偏倚。因此該法逐漸成為研究標準方法之一。

我國學者對SHS的心理健康影響也進行了探索。如Leung等關于生命早期SHS接觸與兒童心理健康關聯的研究。該研究基于香港兒童出生隊列數據，使用Rutter兒童行為量表(rutter scales)、自尊量表(self esteem inventories，SEI)和患者健康問卷(patient health questionnaire-9，PHQ-9)評估兒童情緒行為問題、自尊與抑郁癥狀。在調整性別、年齡和社會經濟地位等混雜因素后，作者發現各類SHS暴露均與Rutter量表得分相關，但只有雙親的吸煙行為與SEI、PHQ-9得分相關，這項研究提示，輕微的SHS暴露也可能對兒童心理健康產生影響，且父母吸煙對兒童影響更大。陳仁友的調查顯示，小學生SHS暴露比例高達50.5%，且與小學生情緒異常存在相關性，但此項研究對小學生情緒異常沒有采用嚴謹的心理測評量表加以判定，只是粗略判斷。

綜上所述，目前調查SHS與兒童心理健康關聯的研究較豐富。但我國相關研究較欠缺。考慮到二手煙暴露情況受到家庭環境(家庭結構，父母吸煙史和經濟狀況等)、社會環境(禁煙法規、監管力度和價值觀念等)的影響而存在較大差別，未來在我國需要進一步開展相關研究。

2.1.3 相關生物學機制 目前有幾種可能的機制可以解釋SHS暴露與不良心理健康之間的關系。①兒童SHS暴露可能在一定程度上反映了較差的家庭氛圍，從而影響兒童心理狀況；②流行病學研究表明二手煙暴露與多種疾病存在密切關聯(比如癌癥、呼吸道疾病等),SHS可以間接通過促進疾病的發生發展從而導致多種不良心理問題；③SHS暴露直接影響中樞神經系統，實驗證明SHS中的尼古丁和煙草微顆粒對動物大腦內多巴胺能神經元有不利影響，SHS持續暴露下，中樞神經系統多巴胺和γ-氨基丁酸處于較低水平，這也與心理問題的發生有關。

2.2 室內揮發性有機化合物(volatile organic compounds，VOCs)

2.2.1 VOCs概述 揮發性有機化合物是常溫常壓下易揮發的有機化合物的總稱。室內VOCs主要與房屋裝修有關，包括羰基類物質(甲醛等)和苯類化合物(苯、甲苯和二甲苯)，是一類重要的、成分復雜的室內空氣污染。新裝修材料已被證實是室內VOCs污染最主要的來源。在中國，室內VOCs平均含量普遍較高，這與家庭裝潢的普及密切相關。因此，這類化合物的潛在健康危害已成為公眾關注的焦點。

2.2.2 對兒童心理健康的影響 Francisco等的研究結果顯示，隨著通風后室內總體VOCs含量的逐步下降，成人嚴重心理困擾(悲傷，緊張，焦躁不安，無望)狀況得到改善，兒童的情緒低落、流淚、不快樂等不良情緒也有所緩解。此研究初步表明室內VOCs與心理健康的聯系。而在我國，室內 VOCs 和兒童健康的研究集中關注于其與呼吸系統、血液系統疾病的關聯，很少有研究探討心理健康問題。因此兩者之間的聯系需要今后的研究加以深入闡述。

2.2.3 相關生物學機制 室內VOCs已被證實具有神經毒性(以甲苯為例)：①神經遞質系統紊亂。慢性甲苯暴露可激活中腦-邊緣通路多巴胺系統，使伏隔核持續釋放最終耗竭多巴胺；甲苯暴露還增加海馬和中腦黑質中5-HTR的表達，5-HTR通過抑制血清素能神經元信號而與抑郁等精神疾病密切相關；②下丘腦-垂體-腎上腺皮質軸功能亢進。甲苯暴露可誘導應激反應性HPA軸的激活，長期高濃度的糖皮質激素通過與海馬中糖皮質激素受體(glucocorticoid receptor,GR)結合介導抑郁的發生發展；此外它還可以誘發軀體疾病。甲醛等VOCs有呼吸道刺激性，可誘發哮喘。

3 總結與展望

本文對近年來室內外空氣污染與兒童心理健康之間關聯的文獻進行總結與分析。從中可發現，不同來源的污染物對兒童心理健康的研究進展并不相同。且目前的研究很少關注室內外空氣污染對兒童心理健康的綜合影響，但不同空間中的空氣污染種類存在多樣性，對人體的影響應綜合分析。例如，一項跨國研究表明，吸煙可以增強環境PM對人群抑郁的影響，初步提出了不同種類的空氣污染對心理健康存在協同效應。未來的研究應該考慮到此因素，完善對空氣污染健康影響的認知。

綜上，考慮到目前國內外研究現狀與我國國情，未來的調查應該借鑒國外相關研究的思路與方法，并對不足之處加以改進、優化。在多地區開展綜合室內外空氣污染與兒童心理健康的研究，全面了解不利環境因素對兒童心理健康的效應，為防治兒童心理健康問題提供新的思路與方向。