大气颗粒物（PM2.5/PM10）暴露与急性冠脉综合征的急性效应关系研究

陈军+张志勇+王万虹+张荣林+程勇+程春齐

【摘要】目的 分析区域内大气颗粒物浓度与暴露人群急性冠脉综合征（ACS）的相关性，探索PM对ACS的影响。方法 收集2014年宿迁市某区域大气污染物（PM10、PM2.5、NO2、SO2、CO、O3）水平以及人群ACS数据，采用双向对称性病例交叉设计和条件logistic回归模型，分析大气颗粒物PM10和PM2.5水平与ACS的关系。结果 我们发现总的ACS与PM间未有统计学意义的联系，但PM2.5每增加10 μg/m3发生STEMI的风险增加1.09倍（OR 1.09；95%CI，1.01～1.14）差异有统计学意义（P<0.05），这一影响存在2天的滞后期；多污染物模型分析显示PM2.5+PM10和PM2.5+SO2模型PM2.5浓度水平每升高10 μg/m3发生STEMI的OR值分别为1.07（95% CI，1.01～1.14）和1.05（95% CI，1.00～1.11），差异有统计学意义（P<0.05）。结论 短期PM2.5暴露增加了发生STEMI的风险，PM对ACS的影响不容忽视。

【关键词】大气颗粒物；急性冠脉综合征；病例交叉研究

【中图分类号】R181.34 【文献标识码】B 【文章编号】ISSN.2095-6681.2016.21.0.02

近年来大量研究显示大气污染尤其是大气颗粒物（particulate matters， PM）与心血管疾病发病率和死亡率密切相关[1]。但是不同研究中PM与心血管病效应关系结论并不一致。有研究表明[2]不同区域的空气质量，由于其颗粒物浓度和组成成分不尽一致，其效应关系也会不同。目前国内缺乏PM与急性冠脉综合征（acute coronary syndrome，ACS）急性效应关系研究，同时我国大气颗粒物浓度与欧美等发达国家存在着巨大差距，中国城市空气质量监测数据[3]表明日均PM2.5浓度为55～177 μg/m3，是目前美国环境空气质量标准（35 μg/m3）的4倍；在北京的监测数据达到了800 μg/m3的超高值。这种显著差异是否会造成我国大气颗粒物与ACS急性效应关系与欧美国家存在不同有待进一步揭示。因此，探索我国区域内PM与ACS有着重要意义。

1 资料与方法

1.1 一般资料

①大气污染物数据来源于江苏省宿迁市环境监测中心站，包括常规收集的2014年辖区内4个环境监测点日均PM10、PM2.5、NO2、SO2、CO、O3浓度。②ACS病例资料来自宿迁市4所医院：宿迁市人民医院、宿迁市中医院、宿迁市钟吾医院、宿迁市东方医院；发病时间为2014年1月1日～2014年12月31日的住院患者。入选标准为出院诊断ACS、不稳定性心绞痛（unstable angina，UA）和急性心肌梗死（AMI），AMI包括急性ST段抬高型心肌梗死（ST- elevation myocardial infarction，STEMI）患者和非ST段抬高型心肌梗死（non-ST-elevation myocardial infarction，NSTEMI）患者。

1.2 研究方法

本研究应用对称性双向病例交叉设计分析大气PM对ACS的影响。选取ACS发生前1周和发生后1周作为对照期，以ACS发生当天（24 h内）为病例期。采用滞后模型分别观察大气PM当天（1ag 0）以及滞后1～5天（1ag 1-lag 5）对居民发生ACS的影响，以确定最佳滞后期。

1.3 统计学方法

采用SPSS 19.0统计学软件对数据进行分析处理，计数资料以例数（n）、百分数（%）表示，采用x2检验，以P<0.05为差异有统计学意义。

2 结 果

2.1 本研究中区域空气污染物浓度数据

研究入选患者数和区域大气污染物浓度，研究时间段内发生ACS住院患者3438例，其中UA 1763例，STEMI 633例，NSTEMI 1042例；PM2.5年日均值为66.04 μg/m3，最大值280.33 μg/m3；PM10的年日均值为110.15 μg/m3，最大值434.02 μg/m3。见表1。

2.2 本研究中区域2014年大气各污染物间的spearman相关系数

各种大气污染物之间存在着显著的相关性，PM2.5与PM10间的相关性最为密切（r=0.837）。见表2。

2.3 不同滞后期PM2.5/PM10每增加10 μg/m3浓度发生ACS的相对危险度值

采用单污染物模型分析滞后0～5天PM水平对ACS发生数量的影响，PM水平与总ACS发生情况并无关联，与UA、NSTEMI同样没有显著联系。但是滞后2天的PM2.5浓度水平对STEMI的发生存在影响，PM2.5每升高10 μg/m3发生STEMI的风险增加1.09倍（OR 1.09；95%CI，1.01～1.14），差異有统计学意义（P<0.05）。见表3。

2.4 多污染物模型中大气PM2.5浓度水平对居民发生ACS的影响

分析显示，PM2.5+PM10和PM2.5+SO2模型中滞后2天PM2.5浓度水平每升高10 μg/m3发生STEMI的OR值分别为1.07（95% CI，1.01～1.14）和1.05（95% CI，1.00～1.11），差异有统计学意义（P<0.05）；其余模型均未显示有统计学意义的关联。

3 讨 论

目前PM对冠状动脉粥样硬化性心脏病的进展和触发急性冠脉事件的影响已经成为研究热点。一项包括欧洲22个关于空气污染物与心血管病死亡率关系研究的meta分析[4]表明长时间暴露于空气污染环境，大气颗粒物PM2.5造成心血管疾病死亡风险比每升高5 μg/m3为1.21，PM10造成心血管疾病死亡风险比每升高10 μg/m3为1.22；欧洲空气污染影响研究计划项目中针对5个国家100166人长达11.5年的前瞻性研究[5]提示即使大气颗粒物浓度符合欧洲空气质量标准，PM2.5每升高5 μg/m3增加13%的急性冠脉事件，PM10每升高10 μg/m3增加12%的急性冠脉事件。

我们的研究发现短期暴露在较高PM浓度下并未增加ACS总体风险，但是增加了发生STEMI风险；这一作用体现在PM2.5浓度变化影响，而非PM10；在单污染物模型和多污染物模型中PM2.5均增加了发生STEMI的风险。本研究中PM2.5日均浓度对STEMI的影响滞后效应为2天，大气污染物中多种成分间存在着显著相关性，虽然统计学结果仅提示PM2.5增加了发生STEMI住院的风险，但多污染物模型分析同时也提示污染物间的交互作用会影响STEMI的发生。

PM2.5成分复杂，颗粒小数量多表面较大传播距离远，易于吸附空气中的有毒有害物质如化学物质、细菌、病毒等，并可以随着人的呼吸进入体内，甚至进入到肺泡和血液中，导致各种疾病[6]。PM2.5对心肌梗死的损害机制[7]可能是炎症反应导致血液成分发生改变，血液粘度增高，凝血功能及血管功能障碍，导致血栓形成，粥样斑块不稳定从而促发急性心肌梗死的发生。

本研究中大气污染物数据均来自固定监测站，但由于个体的生活习惯、活动范围、工作性质不同，人们对于PM的实际暴露水平和环保部门公布的环境空气质量中的PM监测数据是不一致的，因此本研究中存在不可避免且难以估计的暴露水平测量误差。同时本研究样本量较小，其结论仍需更多研究进行验证。总之，短期PM2.5暴露增加了发生STEMI风险，PM对ACS的影响不容忽视。

参考文献

[1] 董凤呜，莫运政，李国星，等.大气颗粒物（PM10/PM2.5）与人群循环系统疾病死亡关系的病例交叉研究.北京大学学报（医学版），2014，45（3）：398-407.

[2] 常旭红，张 珏，吴建茹.大气颗粒物暴露与人体心血管疾病急性效应关系研究的系统评价.东南大学学报（医学版），2012，31（1）：1-8.

[3] 杨春雪，阚海东，陈仁杰.我国大气细颗粒物水平、成分、来源及污染特征. 环境与健康杂志，2011，28（8）：735-738.

[4] Rob Beelen，Massimo Stafoggia， Ole Raaschou-Nielsen，et al. Long-term Exposure to Air Pollution and Cardiovascular Mortality. Epidemiology，2014（24）：453-462.

[5] Giulia Cesaroni， Francesco Forastiere， Massimo Stafoggia，et al. Long term exposure to ambient air pollution and incidence of acute coronary events： prospective cohort study and meta-analysis in 11 European cohorts from the ESCAPE Project. BMJ 2014；348：f7412doi： 10.1136/bmj.f7412.

[6] 趙英正，徐光翠，吴卫东.大气颗粒污染物对心血管系统的毒性作用及机制.新乡医学院学报，2015，32（2）：96-100.

[7] 李闯杰，秦 纲，王彩霞，等.大气细颗粒物对心血管系统的影响机制.中西医结合心脑血管病杂志，2016，14（4）：383-385.