大气颗粒物PM2.5和PM10暴露与人群缺血性心脏病死亡关系的荟萃分析

李成橙 李亚伟 路凤

100021 北京，中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所(李成橙、李亚伟)；100034 北京市卫生计生委信息中心 北京市卫生计生委政策研究中心(路凤)

全球疾病负担研究报告指出，全球因缺血性心脏病死亡的人数从2006年的796万上升到2016年的948万，是心血管疾病总死亡数增加的主要原因[1]。近年来，越来越多的研究开始关注大气颗粒物污染与缺血性心脏病之间的关系[2-3]。一些队列研究证据也提示，大气颗粒物污染与缺血性心脏病之间的暴露-反应关系强度较其与总心血管疾病或心肺疾病的更高[3-4]。本研究主要就国内外不同粒径大气颗粒物对缺血性心脏病影响的文献资料进行回顾和系统评价，定量评估大气颗粒物PM2.5、PM10短期和长期暴露与缺血性心脏病死亡的关系。

1 资料与方法

1.1 资料来源

通过计算机联机检索国内外文献数据库，以“particulate matter/PM10/PM2.5/PM10-2.5”、“ischemic heart disease/coronary heart disease/coronary artery disease/atherosclerotic heart disease/atherosclerotic cardiovascular disease”为关键词检索PubMed、Embase、Web of Science等国外数据库；以“颗粒物/PM10/PM2.5/PM10-2.5”、“缺血性心脏病/冠心病/冠状动脉硬化性心脏病”为关键词检索中国学术期刊全文数据库(CNKI)、万方数据知识服务平台全文数据库、维普中文科技期刊全文数据库(VIP)、《中国生物医学文献数据库》(CMBDISC)等国内数据库，并通过相关文献和参考文献追溯等途径，收集国内外公开发表的关于大气颗粒物暴露与缺血性心脏病死亡之间关系的文献。末次检索更新时间为2018年4月15日。

1.2 文献纳入与剔除标准

1.2.1 文献纳入标准 (1)1990年1月至2017年12月公开发表的关于大气颗粒物(PM10、PM2.5、PM10-2.5)暴露对缺血性心脏病死亡影响的流行病学研究，语言为中文或英文；(2)缺血性心脏病死因归类参照国际疾病分类编码ICD-9中410～414或ICD-10中I20-I25；(3)研究结果以定量的暴露-反应关系表达，即研究数据可直接表示或间接转化为大气颗粒物每升高10 μg/m3，人群缺血性心脏病死亡发生风险增加的百分比或危险度及其95%CI；(4)研究目标人群为健康人群；(5)文献报道的数据为独立研究结果，若检索到两篇以上针对相同时间、地点、研究对象和数据来源的相似文献，其研究结果不一致的，以最新发表的文献为准。

1.2.2 剔除标准 (1)原始文献未涉及大气颗粒物与缺血性心脏病死亡之间的关系；(2)综述、评论等非原创性研究；(3)动物实验或其他实验性研究；(4)职业或室内颗粒物暴露研究。

1.3 资料提取

由两位研究者独立对数据进行摘录，争议通过双方讨论解决。提取内容包括研究题目、作者信息、发表年份、研究时间、研究地点、研究方法、样本量、颗粒物类型以及暴露-反应关系定量估计值(包括β值、OR值、ER值、RR值及HR值)及其95%CI等。对于单污染物模型和调整了SO2、NO2、O3等的多污染模型同时存在的研究，本研究统一采用单污染物模型的研究结果；若一篇文献中同时报道了两个或两个以上滞后期的结果，则按照Atkinson等[5]的滞后期选择顺序进行研究结果的提取。

1.4 文献质量评价

采用Newcastle-Ottawa Scale评分对纳入文献的质量进行评价。病例交叉研究主要是基于病例对照的选择、病例对照的可比性以及暴露因素的确定进行评价。队列研究和时间序列研究主要是基于队列的选择、队列间的可比性以及结局的测量进行评价。量表满分为9分。

1.5 统计学方法

采用Stata 14.0软件进行荟萃分析。所纳入文献的研究结果均转化为大气颗粒物浓度每升高10 μg/m3，人群缺血性心脏病死亡的危险度。采用I2统计量对纳入文献进行异质性检验，若I2<50%(P>0.10)，则认为研究间具有同质性，采用固定效应模型进行统计量的合并；若I2≥50%(P≤0.10)，则认为研究间存在异质性，采用随机效应模型进行统计量的合并。采用敏感性分析评估分析结果的稳定性；采用Egger线性回归法进行发表偏倚检验，若存在发表偏倚则采用剪补法对偏倚进行校正。

2 结果

2.1 纳入文献基本情况

共纳入文献56篇，中文文献8篇，英文文献48篇；分别来自中国、日本、美国、加拿大及英国、奥地利、意大利等14个欧洲国家。纳入文献发表时间为1996年10月至2017年12月，其中26篇为队列研究，30篇为时间序列和病例交叉研究；累计事件发生数达182万余人。纳入文献的NOS评分均在7分以上，文献质量较好。各文献基本情况见表1。

2.2 大气颗粒物暴露与缺血性心脏病死亡的关系

PM2.5与PM10纳入文献的各研究间存在异质性，I2统计量分别为92.8%(P<0.01)与85.4%(P<0.01)。采用随机效应模型进行估计，合并效应值分别为1.0236(95%CI：1.0184～1.0288)与1.0106(95%CI：1.0075～1.0137)；PM10-2.5纳入文献的各研究间具有同质性(I2=0，P>0.01)，采用固定效应模型进行估计，合并后的效应值为0.9920(95%CI：0.9669～1.0178)。

2.3 亚组分析

2.3.1 研究方法 将纳入文献按研究设计不同分为队列研究、时间序列研究与病例交叉研究两个亚组，分析PM2.5与PM10暴露对缺血性心脏病死亡的慢性与急性影响。结果显示，PM2.5急性影响的合并效应值为1.0082(95%CI：1.0057～1.0107)，低于其慢性影响的合并效应值1.2120(95%CI：1.1470～1.2806)；PM10急性影响的合并效应值亦低于其慢性影响的效应值，分别为1.0088(95%CI：1.0064～1.0113)和1.0831(95%CI：0.9944～1.1797)。

表1 纳入文献基本情况

续表1

注：a如文中未直接给出样本量，则使用日均值×研究天数粗略估计；b大气颗粒物暴露对缺血性心脏病死亡的影响

2.3.2 研究地点 将纳入研究按地区分为亚洲地区和欧美地区两个亚组进行合并效应值的比较，结果显示亚洲人群PM2.5与PM10暴露对缺血性心脏病死亡影响的暴露-反应关系合并效应值分别为1.0052(95%CI：1.0031～1.0074)和1.0079(95%CI：1.0049～1.0109)，均低于欧美人群[1.1010(95%CI：1.0756～1.1269)和1.0186(95%CI：1.0083～1.0290)]。

2.4 敏感性分析和发表偏倚

2.4.1 敏感性分析 在PM2.5、PM10、PM10-2.5与人群缺血性心脏病死亡关系的荟萃分析中，逐一剔除单个研究，对比剔除前后合并效应值的差异。结果显示，剔除前后的合并效应值未发生明显变化，且PM2.5、PM10的效应值仍具有统计学意义(P<0.05)，研究结果相对稳定可靠。

2.4.2 发表偏倚的检验及校正 使用Egger’s法对入选文献进行发表偏倚的定量检验，结果显示除PM10-2.5外，纳入的PM2.5、PM10与人群缺血心脏病死亡关系的文献均存在一定的发表偏倚(P<0.01)。采用剪补法校正发表偏倚并计算校正后的合并效应值，可以发现校正后的效应估计值方向均未改变，但数值出现了不同程度的降低(表2)。

表2 发表偏倚的检验及校正

3 讨论

本研究通过对20世纪90年代以来国内外相关研究进行综合分析发现，大气颗粒物浓度的上升会导致人群缺血性心脏病死亡风险的增加。大气PM2.5、PM10浓度每升高10 μg/m3，人群缺血性心脏病的死亡风险分别增加2.36%与1.06%。这与其他荟萃分析的研究结果基本一致。Mustafic等[59]在探讨颗粒物污染对心肌梗死的影响时发现，PM2.5浓度每升高10 μg/m3，人群心肌梗死的发生风险增加2.5%，高于PM10导致的风险(0.6%)；Lu等[60]的荟萃分析结果显示，PM2.5对中国人群心血管疾病死亡影响的合并效应值亦高于PM10。但本研究未发现PM10-2.5与缺血性心脏病死亡之间的关联具有统计学意义(P>0.05)，提示大气颗粒物对人群缺血性心脏病的影响可能主要归因于PM2.5暴露，但也可能由于PM10-2.5纳入研究数量较少造成。此外，本研究还发现亚洲人群PM2.5、PM10对缺血性心脏病死亡影响的暴露-反应关系合并效应值低于欧美人群，这可能与亚洲国家的大气颗粒物浓度普遍高于欧美国家，高浓度下暴露-反应关系曲线趋向平缓有关；也可能与不同地区大气颗粒物成分和人口结构不同等因素有关。

本研究敏感性分析表明，大气颗粒物对缺血性心脏病死亡影响的合并效应值相对稳健，但由于受作者、杂志等对所用文献主观因素的影响，阳性研究结果往往较阴性结果更易发表，因此在分析颗粒物对缺血性心脏病死亡影响时仍然存在一定的发表偏倚。此外，本研究所纳入的文献存在异质性，这可能是由于不同研究对颗粒物的暴露评估方法、人群易感性以及混杂因素调整方式的不同造成的。

本研究尚存在一定的局限性。首先，其他大气污染物如SO2、O3等也可能对人群缺血性心脏病死亡产生影响[61-62]，但本研究仅纳入了单污染物模型的效应估计值，没有考虑多污染物之间潜在的联合作用和共线性问题，这可能会对本次荟萃分析结果造成影响。其次，本研究纳入分析的文献存在异质性，这可能是由于各研究大气颗粒物的暴露水平高低不等并且测量方式不一致，各地区人群的易感性存在差异所致。此外，有关PM10-2.5对缺血性心脏病死亡的研究证据仍然不足，进而影响了统计学结果的外推。

综上，本研究基于国内外相关的流行病学研究资料，通过荟萃分析的方法获得了大气颗粒物对人群缺血性心脏病死亡影响的暴露-反应关系的合并效应值。所得结果可为大气污染相关的健康危险度评价工作提供参考，进而为政府相关环境决策提供科学依据。

利益冲突：无