山西省風濕免疫病與環境因素的相關性研究〔1〕

郝立然，程婷，王彩虹

(山西醫科大學第二醫院，山西 太原 030001)

風濕病(RD)通常是指關節部位的相關病變，除了對骨和軟骨造成破壞，還可能累及關節周邊的肌腱、韌帶、肌肉和神經。目前臨床已發現近200種不同類型的風濕病，全球的患病率高達6%以上[1]，給社會和家庭帶來了沉重的負擔。風濕病的病因尚不清楚，已知的研究均認為是易感基因和環境因素共同作用造成了自身免疫紊亂。研究[2]提示免疫系統識別并作出相應免疫應答的外界環境因素對疾病的發生發展、嚴重程度及預后的影響顯著高于遺傳因素。本研究選取空氣污染物和飲食習慣及結構來評估環境因素對風濕病的影響。報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料

選取2020年1月—2020年10月我院收治的風濕病患者200 例設為風濕病組。同時選取我院體檢中心年齡、性別相匹配的體檢人員120 例為健康對照組。納入標準：所有患者的診斷均符合各自風濕病的分類診斷標準。排除標準：風濕病起病前不在山西省某地長期居住生活。

1.2 方法

采用抽樣調查的方法，對符合納入標準的患者進行問卷調查。每次隨機抽取40 例風濕病患者，采用面談式問卷調查，重復5次進行，共調查200 例患者。調查員為經過專門培訓的風濕免疫科專科醫師或研究生，共3人。采用集中調查為主和入戶調查為補充的方式進行。調查內容為姓名、年齡、性別等一般人口學資料及居住地市環境指標[包括空氣質量指數(AQI)、大氣顆粒物(PM)2.5、PM 10、二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳和臭氧]、飲食習慣[包括高碳水化合物/低碳水化合物為主、高鹽/低鹽為主、高脂飲食與否、高蛋白飲食與否、高膳食纖維(主要是蔬菜)攝入量、深海魚肉及優質植物蛋白(豆類及堅果)攝入量]，并與健康對照組比較。

1.3 統計學方法

通過Microsoft office Excel 2007建立數據庫，采用SPSS 23.0進行描述性分析、χ2檢驗、獨立樣本t檢驗等統計學方法。P<0.05為差異有統計學意義。

2 結 果

2.1 一般人口學特征

兩組年齡和性別比較差異無統計學意義(P>0.05)。兩組文化程度和月經濟收入方面比較，差異有統計學意義(P<0.05)(見表1)。

表1 山西省風濕免疫病患者一般人口學特征

2.2 山西各地空氣質量指數比較及對風濕病的影響

根據山西省生態環境監測中心提供的數據[3]，2020年1月—2020年10月各設區市環境空氣質量排名情況如下：11個設區市中，呂梁、朔州、大同3市環境空氣質量綜合指數好于京津冀及周邊地區平均水平，其余8市均差于京津冀及周邊地區平均水平。環境空氣質量綜合指數最好的(綜合指數由小到大)3個城市依次是：呂梁、朔州、大同；最差的(綜合指數由大到小)3個城市依次是：太原、臨汾、晉城。與太原比較，呂梁及朔州人群發生風濕免疫病的可能性較低(P=0.026；P=0.038)，其他各設區市統計比較差異無統計學意義(P>0.05)(見表1)。

2.3 飲食習慣對山西省風濕免疫病的影響

2.3.1 碳水化合物攝入量及種類對山西省風濕免疫病發生的影響

風濕病組簡單碳水化合物的攝入量明顯高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；風濕病組纖維素(主要是蔬菜)的攝入量明顯低于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見圖1)。

圖1 高碳水化合物飲食(簡單碳水化合物/纖維素)對山西省風濕免疫病的影響

2.3.2 脂肪攝入量及種類對山西省風濕免疫病的影響

風濕病組食用油的攝入量高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)；風濕病組深海魚肉攝入量低于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見圖2)。

圖2 脂肪攝入量及種類對山西省風濕免疫病的影響

2.3.3 蛋白質攝入量及種類對山西省風濕免疫病的影響

風濕病組每公斤體質量總蛋白質的攝入量與健康對照組比較差異無統計學意義(P>0.05)；風濕病患者組每公斤體質量優質植物性蛋白(豆類、堅果類)攝入量低于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見圖3)。

圖3 蛋白質攝入量及種類對山西省風濕免疫病的影響

2.3.4 鹽的攝入量對山西省風濕免疫病的影響

風濕病組鹽的攝入量明顯高于健康對照組，差異有統計學意義(P<0.05)(見圖4)。

圖4 鹽的攝入量對山西省風濕免疫病的影響

3 討 論

隨著城市建設、工業化的快速發展，大氣污染已成為威脅人類健康的重要因素，引起了全世界的關注。目前國際公認的對人類健康危害較大且研究較多的大氣顆粒污染物是PM2.5和PM10。2013年初，著名醫學雜志《柳葉刀》(Lancet)發表了最新的全球疾病負擔評估(GBD)項目研究結果[4]：從全球來看，PM2.5在所有健康危險因素中排名第八，2010年全球有322萬居民的提前死亡與PM2.5污染相關。越來越多的研究表明，PM2.5對免疫功能有改變作用[4-5]。本研究發現空氣質量好的地區人群發生風濕免疫病的可能性較低。研究[5]發現，PM2.5可能通過氧化應激致使肥大細胞產生活性氧簇，引起肥大細胞產生細胞因子和炎癥因子。喬果果和張志紅[6]通過建立交通污染相關的PM2.5大鼠模型發現，大鼠血清中的IgG，IgM，IgA水平隨著染毒劑量的增加而降低，可能對大鼠的肺泡巨噬細胞的吞噬功能、細胞免疫功能和體液免疫功能產生抑制作用。研究[7]表明，由多種成分組成的大氣顆粒物，表面可結合重金屬和多環芳香烴等多種物質，這些物質通過羥基自由基可以刺激機體生成活性氧(ROS)，而ROS可導致脂質過氧化、蛋白氧化損傷及DNA的突變。

除了環境因素外，飲食因素在疾病管理中也獲得了越來越多的關注。今年年初《美國新聞與世界報道》公布了2019年最佳飲食排名榜單，地中海飲食獲得最佳飲食的榜首，地中海飲食強調多吃蔬菜、水果、魚、豆類、堅果類食物，其次是谷類，并且烹飪時要用植物油代替動物油，尤其提倡用橄欖油。本研究發現風濕病患者簡單碳水化合物、鹽、食用油的攝入量明顯高于健康對照組，蔬菜、深海魚肉、豆類堅果等優質蛋白的攝入量明顯低于健康對照組(P<0.05)。這一結果提示含有較高的精制簡單碳水化合物、缺乏膳食纖維的飲食易導致腸道菌群穩態失衡，可能促進風濕免疫病的發生。研究[8]發現，在炎癥性腸病(IBD)小鼠模型和實驗性自身免疫性腦脊髓炎(EAE)小鼠模型中，高糖攝入都導致了疾病的惡化。對小鼠體內的免疫反應分析發現，高糖攝入的小鼠中Th17細胞明顯增多，而其他T細胞亞群則沒有發生明顯的變化。膳食纖維是腸道菌群的主要能量來源，腸道微生物對此類復雜碳水化合物進行代謝，產生短鏈脂肪酸等活性代謝產物，如玉米Ⅳ型抗性淀粉可特異性富集直腸真桿菌，增加丁酸含量；木薯Ⅳ型抗性淀粉則可特異性富集狄氏副擬桿菌，增加丙酸含量[9]。膳食纖維通過調控腸道短鏈脂肪酸(SCFA)影響菌的代謝活動，進一步促進和維持腸黏膜屏障功能，調控機體代謝，調節Treg細胞的發育和功能，抑制炎癥反應，從而調控機體免疫功能和促進健康。其中抗性淀粉等膳食纖維可靶向調節腸道菌群，進而緩解系統性紅斑狼瘡等風濕免疫病的病情[10]。膳食脂肪降解后的游離脂肪酸可影響腸道菌群組成，通過作用于細菌胞膜，干擾細菌能量產生、抑制細菌酶活性、影響營養吸收以及產生對細菌有毒的化合物，進而抑制特定細菌的存活，并影響宿主的代謝和免疫[11]。羅非魚頭糖脂可減少腸道有害微生物的數量，增加益生菌群豐度，維持促炎和抗炎細胞因子的平衡[12]。高蛋白飲食對腸道菌群及代謝產物的影響可能取決于蛋白來源以及植物蛋白/動物蛋白的比例[13]。限制甲硫氨酸的攝入可抑制自身免疫病小鼠模型T細胞介導的神經系統炎癥，調節飲食中的甲硫氨酸攝入或可作為治療自身免疫病的策略[14]。研究[15]發現，高鹽飲食亦可導致機體免疫功能紊亂，誘導Th17細胞生成，促進自身免疫過程；誘導健康人外周血單核細胞向致炎性表型分化，并增加皮膚中的巨噬細胞數量；誘導Treg細胞的炎癥表型，降低胸腺Treg細胞和誘導型Treg細胞中Foxp3及Helios的表達，導致Treg細胞獲得Th17樣表型。對18 555名受過高等教育，平均年齡為38 歲的人群進行橫斷面研究發現，高鈉攝入量與類風濕關節炎的風險顯著相關(OR=1.5)，且兩者呈劑量依賴性[16]。

總之，環境因素，尤其是空氣質量和飲食習慣及結構均與風濕免疫病的發生息息相關，因此政府應加強對空氣污染的治理，并同時優化患者甚至廣大群眾的飲食結構。減少簡單碳水化合物、食鹽及脂肪(飽和脂肪酸)的攝入，多食用蔬菜等高纖維食物、深海魚肉等不飽和脂肪酸及豆類堅果等優質植物性蛋白，是治療和預防風濕免疫病的重要環節，在疾病的維持緩解期起關鍵作用。今后，我們還需做更大規模和更深入的研究，進一步明晰環境因素對風濕病的影響。