作者解读 | 臭氧长期暴露可致心血管疾病死亡风险增加

《柳叶刀-星球健康》（The Lancet Planetary Health）近日发表了一项全国性队列研究。研究发现，臭氧长期暴露可导致心血管疾病（尤其是缺血性心脏病）死亡风险增加。该研究是中低收入国家中首个探索臭氧长期暴露与心血管疾病死亡关联的队列研究，研究结果将会为未来我国修制订空气质量标准和评估环境健康影响提供重要的本土依据。本研究由中国疾病预防控制中心慢性非传染性疾病预防控制中心与复旦大学公共卫生学院牵头完成。牛越博士与周宇畅博士研究生为共同第一作者，周脉耕研究员与阚海东教授为通讯作者。识别二维码或点击文末“阅读原文”，了解原文更多内容。

文章解读

研究背景

在高收入国家，大气臭氧污染问题始终是一个严峻的挑战；近些年，在中低收入国家，大气臭氧污染问题也日益严重[1]。据估计，中国的人口加权臭氧浓度明显高于全球其他大多数国家[2]。全球疾病负担报告显示，2019年全球约有40万例死亡可归因于大气臭氧污染[3]。然而，这一估计仅依赖于五个在高收入国家（如加拿大、英国和美国）开展的大规模队列的研究结果，并没有考虑来自中低收入国家的证据[3]。此外，由于缺乏足够的证据，目前的臭氧疾病负担评估只考虑慢性阻塞性肺病死亡，而忽略了其他主要疾病（如心血管疾病）。因此，我们有理由推测大气臭氧污染的疾病负担可能被低估了。为了填补中低收入国家在这一领域的证据空白，作者在中国开展了一项全国性的队列研究以探讨臭氧长期暴露对人群心血管疾病死亡的影响。

研究方法

这是一项针对中国普通人群的队列研究。研究对象来自2010-2011年的中国慢性病和危险因素监测（CCDRFS）项目。在排除1个不在全国死亡登记数据库（DSP）系统中的研究点位后，其余161个研究点位的98,058人被纳入到本研究中。作者通过DSP系统收集研究对象的死亡信息，随访截至2018年12月31日（图1）。在本研究中，作者从DSP系统中提取了总心血管疾病（I00-I99）、缺血性心脏病（I20-I25）和中风（I60-I69）的死亡数据用于分析。

图1：研究流程图

由于中国缺少2013年以前的地面臭氧监测数据，因此作者采用随机森林模型在1公里的空间分辨率下估计大气臭氧浓度[4]。在这项研究中，作者采用臭氧暖季均值（即5-10月期间日最大8小时臭氧平均浓度的均值）来表征研究对象臭氧的长期暴露水平。

研究结果

（1）基本信息

在排除1,103名缺失重要基线数据的研究对象后，剩余的96,955人被纳入统计分析中。研究对象的年龄均≥18岁，平均年龄为46.5岁（标准差=15.0岁）。女性占比54.3%，教育程度低于高中的占比75.3%。在随访期间，共计2,064人死于心血管疾病，其中726人死于缺血性心脏病，1,116人死于中风。在随访期间，研究对象的暖季臭氧平均暴露水平为89.7 µg/m³（标准差=14.4 µg/m³），比世界卫生组织的空气质量指南（臭氧暖季均值，60.0 µg/m³）高出近50%。（2010年全国臭氧暖季平均浓度分布详见原文图1）

（2）臭氧长期暴露对心血管疾病死亡影响的滞后模式

臭氧长期暴露对总心血管疾病、缺血性心脏病和中风死亡影响的滞后模式是相似的（图2）。从滞后1年至滞后3年，臭氧长期暴露对这三种死亡结局的影响逐渐增大；随后，随着滞后时间的延长，臭氧长期暴露的效应逐渐减弱。因此，在后续的统计分析中，作者采用臭氧3年暖季滑动均值（滞后1~3年）来表征臭氧长期暴露。

图2：臭氧长期暴露对总心血管疾病（A）、缺血性心脏病（B）和中风（C）死亡影响的滞后模式

（3）臭氧长期暴露对心血管疾病死亡影响的暴露反应曲线

臭氧长期暴露与总心血管疾病、缺血性心脏病和中风死亡之间存在显著的正向关联，臭氧暖季平均浓度每增加10 µg/m³，其风险比（HR）分别为1.093（95%可信区间：1.046—1.142）、1.184（95%可信区间：1.099—1.276）和1.063（95%可信区间：1.002—1.128）。在统计模型中控制细颗粒物暴露后，臭氧长期暴露与心血管疾病总死亡和缺血性心脏病死亡的关联几乎没有变化，而与中风死亡的关联失去了统计学意义（原文表2）。

随后，作者利用惩罚样条函数绘制臭氧的暴露反应曲线。研究结果显示，臭氧长期暴露与总心血管疾病、缺血性心脏病和中风死亡的暴露反应曲线均呈现出单调上升的线性趋势。其中，臭氧对缺血性心脏病死亡影响的曲线斜率略陡峭，而其他两条曲线则较平缓（图3）。

图3：臭氧长期暴露与总心血管疾病（A）、缺血性心脏病（B）和中风（C）死亡的暴露反应曲线

（4）臭氧长期暴露对心血管疾病死亡影响的效应修饰

分层分析结果显示，长期暴露于臭氧对65岁以上人群心血管疾病总死亡的影响显著大于对65岁以下人群的影响（图4）。与城市地区和中国北方地区相比，臭氧长期暴露对心血管疾病总死亡的影响在农村地区和中国南方地区略大，但层间差异没有达到统计学意义。此外，本研究未观察到性别、教育程度和吸烟状况对臭氧长期暴露效应的修饰作用。

图4：分层分析结果

总结

这是在中低收入国家开展的首个全国性队列研究，为臭氧长期暴露致心血管疾病（尤其是缺血性心脏病）死亡风险增加提供额外的证据。这些发现将会为未来修制订空气质量标准和评估环境健康影响提供重要的理论依据。END

本项目得到了国家自然科学基金（82030103、92043301、92143301）的资助。参与本研究的所有研究人员列表及所属机构请参见论文原文。

参考文献

1.Health Effects Institute. State of Global Air 2020. Special Report. Boston, MA: Health Effects Institute, 2020. 

2.Brauer M, Freedman G, Frostad J, et al. Ambient Air Pollution Exposure Estimation for the Global Burden of Disease 2013. Environ Sci Technol 2016; 50 (1): 79-88. 

3.GBD 2019 Risk Factors Collaborators. Global burden of 87 risk factors in 204 countries and territories, 1990-2019: a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2019. Lancet 2020; 396 (10258): 1223-1249.

4. Meng X, Wang W, Shi S, et al. Evaluating the spatiotemporal ozone characteristics with high-resolution predictions in Mainland of China, 2013-2019. Environ Pollut 2022; 299: 118865. 

*中文解读由作者提供，仅供参考，所有内容以英文原文为准。

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