The Innovation | 谁偷走了老年华生的记忆？

导 读

老年痴呆症是全球最为重要的公共卫生问题之一，有研究发现长期暴露于大气细颗粒物（PM_2.5)下可能会增加其发病风险。各PM_2.5组分在诱导痴呆症发病中作用如何？Emory University、Harvard University、北京大学合作，首次探讨PM_2.5不同组分长期暴露对老年痴呆症发病风险的影响。发现不同PM_2.5组分长期暴露发病风险有差异，其中，黑炭和硫酸盐浓度与老年痴呆症的关联性尤其显著。

图1 图文摘要

老年痴呆症是最常见的神经退行性疾病之一，近年来全球范围内其发病率不断升高，给世界经济和社会发展造成严重负担。痴呆症目前尚无系统的治疗方法，因此确定可干预的危险因素是预防痴呆症的重中之重。研究表明，空气中的PM_2.5有可能通过全身炎症、氧化应激和神经炎症等生物学机制诱发老年痴呆，增加发病风险。但是目前研究多关注于PM_2.5总体浓度的影响。PM_2.5包含众多毒性不同的成分，暴露于何种组分主导老年痴呆发病还鲜有研究。为此，Emory University、Harvard University、北京大学合作开展了不同PM_2.5组分长期暴露对老年痴呆发病风险的研究。

该研究从2000-2017年美国联邦医疗保险系统（Medicare）中，筛选美国东北部的加入系统后5年内未患老年痴呆症的65岁以上的参与者构建人群队列，结合基于多源数据融合反演的高时空分辨率PM2.5成分浓度数据集，使用Cox风险比例回归模型，分析黑炭(BC)、硝酸盐(NO₃⁻)、有机物(OM)、硫酸盐(SO₄²⁻), 土壤颗粒物(SOIL)和海盐(SS)等6种PM_2.5组分与老年痴呆发病的关系。

图2 美国东北部2000-2017年间PM_2.5主要组分平均浓度

在200万符合要求的被随访者中，约15.1%患上了不同程度的痴呆症。研究期间美国东北部平均PM_2.5质量浓度为 8.8 μg/m³（图2）。其中六种PM_2.5组分的平均浓度（单位：μg/m³ ）分别为 0.7 (BC)、1.0  (NO₃⁻)、2.9 (OM)、1.8 (SO₄²⁻)、 0.3 (SOIL)和 0.4 (SS)。那么这些组分暴露与痴呆症存在何种关系呢？

单污染物模型和多污染物模型结果均表明，长期暴露于BC、NO₃⁻、SO₄²⁻、SOIL和SS对老年痴呆症的风险率增加均有显著影响（表1）。其中BC和SO₄²⁻浓度升高对老年痴呆症风险率增加的效应最为显著。

表1 PM_2.5主要组分每增加四分位距的老年痴呆风险比

进一步分析发现PM_2.5组分年平均浓度与老年痴呆症发病风险也具有一定的暴露-反应关系。图3结果显示，老年痴呆症的发病风险随BC浓度的增加线性增加，即该污染物没有安全阈值浓度。在较低浓度下，NO₃⁻和OM的暴露-反应关系曲线呈线性关系，分别在0.5 µg/m³和3 µg/m³时趋于平稳。痴呆症发病与低浓度SO₄²⁻之间无关联，但当SO₄²⁻浓度大于2 µg/m³时，发病风险随SO₄²⁻浓度增加而急剧上升。

图3 PM_2.5主要组分年平均浓度与老年痴呆症发病风险的暴露-反应关系

作者注意到，其它关于颗粒物组分与神经系统疾病的研究也发现了SO₄²⁻的高风险性，但其致病机理尚未明确。是SO₄²⁻本身具有较强神经毒性还是SO₄²⁻通过改变颗粒物酸碱性，影响了金属元素溶解度进而诱发颗粒物神经毒性效果还存在争议。进一步开展PM_2.5中金属元素组分引起老年痴呆症发病机制的研究迫在眉睫。

总结与展望

本研究通过对美国东北部老年人医疗健康大数据的分析，发现长期暴露于PM_2.5环境可能会增加老年痴呆症的发病风险，其中，黑炭和硫酸盐浓度与老年痴呆症的关联性尤其显著。这些结果提示降低PM_2.5关键组分的污染来源或可降低老年痴呆疾病负担。今后研究的方向除需关注PM_2.5浓度外，还需关注PM_2.5关键致病组分对大脑健康的影响，以引导制定针对PM_2.5组分的浓度标准限值。

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(22)00004-2

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第三卷第二期以Report发表的“Long-term effects of PM_2.5 components on incident dementia in the Northeastern United States” (投稿: 2021-08-27；接收: 2022-01-13；在线刊出: 2022-01-17)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2022.100208

引用格式：Li Jing., Wang Y., Steenland K., et al. (2022). Long-term effects of PM_2.5 components on incident dementia in the Northeastern United States. The Innovation. 3(2),100208.

作者简介

李 晶，北京大学公共卫生学院儿童青少年卫生研究所助理教授，曾在Harvard University公共卫生学院从事博士后研究，主要从事大气污染成因、来源与控制及其对人体健康影响研究，发表学术论文40余篇。

Web：http://sph.pku.edu.cn/info/1806/5806.htm

石榴花，Emory University公共卫生学院环境健康系助理教授，研究空气污染、气候变化等环境因素对老年人健康的影响。主持美国国立卫生研究院基金2项，迄今以第一及通讯作者在Nature Climate Change、Nature Communications、The Lancet Planetary Health等著名学术期刊发表研究成果。

Web：https://www.liuhuashi.com

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