發(fā)布時(shí)間:2023-09-28 16:14:20
序言:作為思想的載體和知識(shí)的探索者,寫(xiě)作是一種獨(dú)特的藝術(shù),我們?yōu)槟鷾?zhǔn)備了不同風(fēng)格的1篇大氣污染物與部分不良妊娠的關(guān)系探究,期待它們能激發(fā)您的靈感。
摘要:隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和城市化進(jìn)程的持續(xù)加速,大氣污染問(wèn)題日益凸顯,對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生了極大的影響。最近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)外的研究工作大量涌現(xiàn),研究結(jié)果顯示,在妊娠期間接觸大氣污染物與不良妊娠結(jié)果之間存在一定的關(guān)聯(lián)性。大氣污染對(duì)孕婦健康及胚胎發(fā)育的影響隨之受到更多的關(guān)注。本文主要就大氣污染物對(duì)部分不良妊娠結(jié)局的影響及其可能的生物學(xué)機(jī)作一簡(jiǎn)要綜述。
關(guān)鍵詞:大氣污染物;PM2.5;早產(chǎn);低出生體重;死胎;出生缺陷;
大氣污染[1]是指由于自然和人為的原因使大氣中一些物質(zhì)的含量遠(yuǎn)超其正常含量,因而對(duì)人、動(dòng)植物和其他物體產(chǎn)生不良影響的大氣狀況。大氣污染物由顆粒物以及氮氧化物、SO2、臭氧等氣體混合而成。大量國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)研究已證實(shí),大氣污染危害人類(lèi)健康。妊娠期間,由于孕婦新陳代謝加快、呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng),通過(guò)呼吸進(jìn)入肺泡的氣體增多,大氣污染物對(duì)其影響也隨之增大。若孕婦暴露于大氣污染環(huán)境,大氣污染物將更多經(jīng)過(guò)肺泡進(jìn)入血液,經(jīng)胎盤(pán)進(jìn)入胎兒體內(nèi),從而影響胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育,進(jìn)而導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局的發(fā)生。近年來(lái),大氣污染物對(duì)人類(lèi)健康,尤其是孕婦和胎兒健康的影響備受關(guān)注,多項(xiàng)流行病學(xué)研究已經(jīng)證實(shí),妊娠期暴露于大氣污染物與早產(chǎn)、低出生體重兒、死胎、出生缺陷等不良妊娠結(jié)局相關(guān)[2,3,4]4]。本文主要就大氣污染物對(duì)部分不良妊娠結(jié)局的影響及其可能的生物學(xué)機(jī)作一簡(jiǎn)要綜述。
1大氣污染物與早產(chǎn)
早產(chǎn)[5]是指妊娠滿28周但不足37周時(shí)胎兒娩出的情況,這種情況下娩出的新生兒被稱(chēng)為早產(chǎn)兒,其體重范圍通常在1000~2499g之間。早產(chǎn)是新生兒死亡的重要因素之一,并與成年后多種慢性疾病的發(fā)生有著密切的相關(guān)性,例如冠心病、Ⅱ型糖尿病、高血壓等。有國(guó)外研究表明,在妊娠期暴露于PM2.5、PM10等大氣污染物與早產(chǎn)的發(fā)生存在相關(guān)性[6,7,8]。同時(shí),北京、上海和廣州等地也進(jìn)行了相似的研究,這些結(jié)果提示了大氣污染物濃度的升高與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加之間可能存在因果關(guān)系[9,10,11]11]。楊敏娟等[12]收集了上海市某區(qū)2013年1月1日至2013年12月31日出生的新生兒數(shù)據(jù),共納入38083名新生兒,其中1782例早產(chǎn)兒,通過(guò)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)獲得了空氣污染資料,控制早產(chǎn)的各類(lèi)影響因素后,應(yīng)用Logistic回歸模型定量評(píng)價(jià)妊娠期大氣污染物暴露對(duì)早產(chǎn)的影響,最終結(jié)果顯示:整個(gè)妊娠期大氣中SO2、PM10濃度增加是早產(chǎn)的危險(xiǎn)因素,只有當(dāng)孕婦在懷孕的晚期接觸NO2時(shí),才會(huì)增加早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。Ha等[13]收集了2004年初到2005年底在佛羅里達(dá)州出生的423719名新生兒的數(shù)據(jù),空氣污染數(shù)據(jù)為PM2.5和O3,研究顯示,懷孕期間暴露于高濃度的O3及PM2.5是早產(chǎn)發(fā)生的潛在風(fēng)險(xiǎn)因素,尤其是在孕中期,暴露于高濃度PM2.5(PM2.5≥11.1μg/m3),孕婦未來(lái)將面臨更高的早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.123,95%CI:1.109~1.138)。這項(xiàng)研究也將監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)作為暴露值,納入了超過(guò)100000名監(jiān)測(cè)站方圓8km內(nèi)出生的新生兒,結(jié)果與前述一致。這提示,不同的大氣污染物對(duì)早產(chǎn)的影響可能存在不同的敏感期,國(guó)內(nèi)的相關(guān)研究也證實(shí)了這一推測(cè)[11,14,15]。對(duì)于大氣污染物與早產(chǎn)的關(guān)系,學(xué)術(shù)界也存在不同的觀點(diǎn)。Hyder等[16]分別利用大氣監(jiān)測(cè)和美國(guó)國(guó)家環(huán)保局的數(shù)據(jù),觀察了2000年至2006年美國(guó)康涅狄格州和馬薩諸塞州共計(jì)834332名懷孕期間暴露于PM2.5的新生兒母親的數(shù)據(jù),他們發(fā)現(xiàn),PM2.5每增加1個(gè)四分位數(shù)(2.41μg/m3),早產(chǎn)的校正OR值分別為1.00(95%CI:0.99~1.02)、0.98(95%CI:0.94~1.03)和0.99(95%CI:0.95~1.03),并沒(méi)有發(fā)現(xiàn)PM2.5和早產(chǎn)之間具有相關(guān)性。這可能是污染物的組成和區(qū)域差異,以及氣象因素的影響,致使全球各地的研究結(jié)果不一致。
目前關(guān)于妊娠期大氣污染物暴露導(dǎo)致早產(chǎn)的機(jī)制尚無(wú)明確定論。有學(xué)者認(rèn)為可能與污染物造成的胎膜損傷有關(guān)[13]。大氣污染物通過(guò)直接或間接途徑進(jìn)入人體,引發(fā)廣泛的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng),氧自由基和炎癥介質(zhì)的釋放可以激活蛋白酶,導(dǎo)致細(xì)胞外基質(zhì)及膠原的加速分解,從而影響胎膜的結(jié)構(gòu)和抗張力能力,最終導(dǎo)致胎膜破裂。此外,如果氧化應(yīng)激引起的DNA損傷得不到有效修復(fù),就會(huì)引發(fā)細(xì)胞的凋亡,這可能也是導(dǎo)致胎膜薄弱的原因之一。
2大氣污染物與死胎
妊娠20周以后,胎兒在子宮內(nèi)死亡,稱(chēng)4為死胎[17]。據(jù)估計(jì),2015年國(guó)際上約有260萬(wàn)死胎。目前雖然大氣污染物暴露與一些不良出生結(jié)局的研究受到關(guān)注,但重點(diǎn)關(guān)注死胎的研究為數(shù)不多。包竹青等[18]在對(duì)1995年至2013年間開(kāi)展的12個(gè)不同類(lèi)型的關(guān)于大氣污染物與死胎死產(chǎn)關(guān)聯(lián)強(qiáng)度的研究進(jìn)行匯總后得出結(jié)論:SO2、PM10等是造成死胎、死產(chǎn)的危險(xiǎn)因素,但對(duì)于大氣污染物造成死胎的敏感時(shí)期還沒(méi)有定論。此外,少數(shù)研究評(píng)估了死胎與PM2.5之間的關(guān)系[19,20],然而相關(guān)文獻(xiàn)研究結(jié)論并不一致。Green等[19]在加利福尼亞進(jìn)行的一項(xiàng)回顧性隊(duì)列研究提示妊娠期PM2.5暴露與死胎風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。他們收集了1999年至2009年間13999例死產(chǎn)和3012270例活產(chǎn)的數(shù)據(jù),使用回顧性隊(duì)列設(shè)計(jì)和邏輯回歸模型,計(jì)算了孕婦整個(gè)妊娠期間與PM2.5接觸的死胎幾率。得到的結(jié)論是:在整個(gè)妊娠期間,暴露于PM2.5的濃度每增加10μg/m3,對(duì)應(yīng)的死胎風(fēng)險(xiǎn)OR值為1.06(95%CI:0.99~1.13)。Liang等[21]以2014年至2017年間中國(guó)南方七個(gè)城市1273924名母親和其娩出胎兒為研究對(duì)象,對(duì)出生隊(duì)列的數(shù)據(jù)進(jìn)行研究后,得出了一致的結(jié)論:他們發(fā)現(xiàn)整個(gè)妊娠期PM2.5的濃度每增加10μg/m3,死胎的風(fēng)險(xiǎn)比(HR)為1.52(95%CI:1.42~1.62);與妊娠早期(HR:1.44;95%CI:1.37~1.52)和妊娠晚期(HR:1.23;95%CI:1.16~1.30)相比,在妊娠中期(HR:1.67;95%CI:1.57~1.77)觀察到的相關(guān)性相對(duì)更高,而且這種相關(guān)性與沒(méi)有懷孕和分娩經(jīng)歷的孕婦對(duì)比更高,即妊娠中期母親接觸PM2.5,可能會(huì)增加死胎的風(fēng)險(xiǎn),但母親先前的妊娠和分娩經(jīng)歷可能會(huì)改變這種關(guān)聯(lián)。而DeFranco等[22]在俄亥俄州進(jìn)行的另一項(xiàng)研究表明,妊娠早期和妊娠中期高水平的PM2.5暴露對(duì)死胎的發(fā)生率沒(méi)有顯著的影響,妊娠晚期暴露于高水平的PM2.5與死胎風(fēng)險(xiǎn)的顯著增加相關(guān)(OR:1.42,95%CI:1.06~1.91)。與此同時(shí),Siddika等[20]在對(duì)13篇文獻(xiàn)進(jìn)行Meta分析后發(fā)現(xiàn)死胎風(fēng)險(xiǎn)會(huì)隨PM2.5暴露濃度有所增加。然而,另一些研究報(bào)告得出了相反的結(jié)論。Zhu等[23]在對(duì)25項(xiàng)觀察性流行病學(xué)研究進(jìn)行meta分析后發(fā)現(xiàn):沒(méi)有證據(jù)表明PM2.5暴露每增加10μg/m3對(duì)死胎風(fēng)險(xiǎn)有統(tǒng)計(jì)學(xué)顯著影響(OR:1.18,95%CI:0.69~2.04)。PM2.5在妊娠期間的暴露量的估計(jì)存在一定的困難,不同的研究人員所使用不同的研究方法可能導(dǎo)致研究結(jié)果不一致。部分學(xué)者進(jìn)行了大氣污染物與死胎之間的機(jī)制研究。Mazzoli-Rocha等[24]認(rèn)、加快農(nóng)業(yè)ghb胎的出現(xiàn)可能主要與污染物所造成的胚胎44及胎兒細(xì)胞DNA損傷有關(guān),一些污染物在體內(nèi)代謝后的活化產(chǎn)物能夠降低DNA的修復(fù)效率,增加DNA突變率,或者污染物本身就具有致畸致突變的作用。另有研究提出氧化應(yīng)激、炎癥反應(yīng)在死胎的發(fā)生中發(fā)揮了不可忽視的作用[25,26]。Mohorovic等[27]的研究則發(fā)現(xiàn)血液中的高鐵血紅蛋白水平可作為環(huán)境毒物對(duì)母親和胎兒不利影響的一個(gè)有價(jià)值的生物標(biāo)志物。
3大氣污染物與新生兒出生體重
出生時(shí)體重小于2500g的新生兒稱(chēng)為低出生體重兒[28]。這種新生兒部分器官功能可能尚未發(fā)育完全,免疫力低下,易發(fā)生感染,病死率高。無(wú)論胎齡,胎兒大于4000g即被認(rèn)為是巨大胎兒[29]。大量研究表明,妊娠期暴露于大氣污染物與新生兒出生體重有一定的相關(guān)性。一些可改變的因素,如吸煙、營(yíng)養(yǎng)和孕前體重已被確定為胎兒出生時(shí)體重和胎齡降低的危險(xiǎn)因素[30,31]。Khadka等[32]研究表明,早產(chǎn)和低出生體重是成高度正相關(guān)的。Rangel等[33]發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)期暴露于逆溫環(huán)境會(huì)損害胎兒出生時(shí)的健康。所謂逆溫,是指氣溫隨高度增加而升高的反常氣象現(xiàn)象。逆溫存在時(shí),空氣垂直對(duì)流受阻,近地面污染物不能及時(shí)擴(kuò)散,從而增加了居民的暴露。具體來(lái)說(shuō),在妊娠的最后13周內(nèi),每周增加1次逆溫暴露會(huì)導(dǎo)致出生體重下降23.3g,低出生體重發(fā)生率增加0.6個(gè)百分點(diǎn)(或相對(duì)平均7.3%)。一項(xiàng)關(guān)于智利新生兒體重與PM2.5和PM10的研究結(jié)果[34]顯示,整個(gè)妊娠期接觸PM10與早產(chǎn)和低出生體重均相關(guān),而PM2.5暴露僅在妊娠中期與出生體重降低相關(guān)。Ghosh等[35]的多元回歸研究結(jié)果表明,環(huán)境中PM2.5的濃度每增加10μg/m3,出生體重降低22g(95%UI:12~32),低出生體重風(fēng)險(xiǎn)增加11%(95%UI:1.07~1.16)。此外,在Luo等[36]的研究中發(fā)現(xiàn)母親妊娠期PM2.5暴露與二手煙暴露對(duì)巨大兒風(fēng)險(xiǎn)的交互作用具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(交互作用P<0.05),即在整個(gè)妊娠期和妊娠早期,暴露于PM2.5空氣污染物的孕婦在妊娠期暴露于二手煙會(huì)增加巨大兒的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn),且二手煙的暴露頻率越高,二者的交互作用越強(qiáng)。有研究認(rèn)為低出生體重兒的出現(xiàn)可能與大氣污染物造成的胎盤(pán)損傷有關(guān)。污染物在體內(nèi)產(chǎn)生的炎癥和氧化應(yīng)激反應(yīng),將對(duì)血管內(nèi)皮細(xì)胞造成損傷,從而改變?nèi)梭w的血流動(dòng)力學(xué),增加血液黏度,甚至血栓形成,進(jìn)而破壞胎盤(pán)微循環(huán),影響母體與胎盤(pán)之間氧氣和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸,造成胎兒在母體內(nèi)發(fā)育不良[22]。
4大氣污染與出生缺陷
嬰兒出生前發(fā)生身體結(jié)構(gòu)、功能或代謝異常,稱(chēng)為出生缺陷[37]。妊娠期間,孕婦及胎兒更易感染外界的有毒有害物質(zhì)進(jìn)而對(duì)胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生較大的影響。據(jù)估算,在我國(guó)出生缺陷的總發(fā)生率在5.6%左右[38]。近年來(lái),有研究指出,妊娠期暴露于高水平PM2.5可能與某些出生缺陷的風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)。Jiang等[39]在中國(guó)長(zhǎng)沙進(jìn)行的一項(xiàng)包含了921例病例和9210例對(duì)照的病例對(duì)照研究顯示:母親在妊娠早期接觸PM2.5會(huì)增加胎兒先天性心臟病的風(fēng)險(xiǎn),且環(huán)境熱暴露可能會(huì)增強(qiáng)這種影響。Yu等[40]在對(duì)30篇文獻(xiàn)進(jìn)行meta分析后發(fā)現(xiàn),妊娠期持續(xù)暴露于PM2.5可能增加罹患法洛四聯(lián)癥的風(fēng)險(xiǎn),暴露于PM2.5的濃度每增加10μg/m3,對(duì)應(yīng)的法洛四聯(lián)癥風(fēng)險(xiǎn)的OR值為1.09(95%CI:1.00~1.18)。而妊娠期PM2.5暴露與其他先天性心臟病的發(fā)生率之間沒(méi)有顯著的統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。Zhou等[41]對(duì)美國(guó)四個(gè)州的470萬(wàn)新生兒的研究結(jié)果表明,PM2.5的濃度每增加10μg/m3,患單純性腭裂的風(fēng)險(xiǎn)顯著增加43%(OR:1.43,95%CI:1.11~1.86),而患唇裂的風(fēng)險(xiǎn)沒(méi)有增加。AlNoaimi等[37]在對(duì)553個(gè)病例和10214個(gè)對(duì)照進(jìn)行匹配病例對(duì)照研究和特征選擇分析后發(fā)現(xiàn)母親在妊娠早期接觸PM2.5與較高的整體出生缺陷風(fēng)險(xiǎn)(OR:1.05,95%CI:1.01~1.09)以及較高的泌尿生殖系統(tǒng)缺陷(OR:1.06,95%CI:1.01~1.11)和神經(jīng)管缺陷(OR:1.10,95%CI:1.03~1.17)風(fēng)險(xiǎn)顯著相關(guān)。國(guó)內(nèi)外對(duì)于大氣污染物導(dǎo)致出生缺陷的機(jī)制研究主要集中于針對(duì)DNA的修飾及損傷方面。Grevendonk等[42]的研究指出,妊娠期大氣顆粒污染物暴露會(huì)增加母體及胎兒線粒體DNA損傷;另一項(xiàng)研究顯示,空氣污染物會(huì)通過(guò)DNA甲基化等表觀遺傳修飾作用改變胎兒的基因組DNA,從而在妊娠期影響胎兒基因表達(dá)模式[43]。Slama等[44]認(rèn)為,大氣污染物還會(huì)通過(guò)導(dǎo)致氧化應(yīng)激等方式,使胎兒發(fā)生遺傳性狀的改變,進(jìn)而引發(fā)出生缺陷。
5總結(jié)與展望
綜上所述,越來(lái)越多的研究表明妊娠期大氣污染物暴露與早產(chǎn)、死胎、低出生體重、出生缺陷等不良妊娠結(jié)局相關(guān),但具體的發(fā)病機(jī)制目前仍不清楚,相關(guān)研究也多停留在流行病學(xué)調(diào)查層面,缺乏分子生物層面的機(jī)制研究和病因探究。而且暴露是否存在敏感期,暴露劑量、暴露濃度等是否存在閾值也都沒(méi)有定論。該領(lǐng)域未來(lái)的研究將集中于闡明大氣污染物導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局的生物學(xué)機(jī)制、準(zhǔn)確測(cè)量妊娠期間各種污染物的暴露劑量,探索妊娠期間各種污染物質(zhì)的關(guān)鍵暴露期。我國(guó)空氣污染狀況嚴(yán)重,雖然其影響孕婦和胎兒的具體機(jī)制尚不清楚,但是推測(cè)大氣污染物可能通過(guò)多種潛在的機(jī)制對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生持續(xù)性、發(fā)展性的威脅,我們應(yīng)當(dāng)充分認(rèn)識(shí)到該問(wèn)題的嚴(yán)重性以及急迫性。希望國(guó)內(nèi)能夠開(kāi)展更多嚴(yán)謹(jǐn)可靠的相關(guān)研究,實(shí)現(xiàn)早期干預(yù),減少或者避免不良妊娠結(jié)局的出現(xiàn)。
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作者:金劍 常慧 黃和緩 彭瑞 趙冰 張小安 單位:鄭州大學(xué)第三附屬醫(yī)院河南科技大學(xué)