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      大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的急性效應(yīng)研究

      2017-06-05 15:09:13陳振江王光花
      中國婦幼健康研究 2017年4期
      關(guān)鍵詞:孕產(chǎn)顆粒物收縮壓

      花 靜,陳振江,楊 青,彭 麗,王光花

      (1.同濟(jì)大學(xué)附屬第一婦嬰保健院,上海 201204;2.上海市氣象與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200042;3.上海松江區(qū)婦幼保健所,上海 201600)

      大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的急性效應(yīng)研究

      花 靜1,2,陳振江1,楊 青3,彭 麗2,王光花1

      (1.同濟(jì)大學(xué)附屬第一婦嬰保健院,上海 201204;2.上海市氣象與健康重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200042;3.上海松江區(qū)婦幼保健所,上海 201600)

      目的 研究大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的影響,為進(jìn)一步探討妊娠高血壓疾病的發(fā)病機(jī)制提供依據(jù)。方法 利用上海市孕產(chǎn)期保健隊(duì)列研究數(shù)據(jù)及大氣細(xì)顆粒物監(jiān)測數(shù)據(jù),采用廣義相加混合效應(yīng)模型等方法分析大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的急性和滯后效應(yīng)。結(jié)果 研究于2010年共納入7 402例孕晚期婦女,結(jié)果表明在僅考慮氣溫、濕度、季節(jié)和長期趨勢及周末效應(yīng)的情況下,PM1每增加一個(gè)四分位數(shù)間距(滯后0天、1天、3天和5天),妊娠期婦女收縮壓可分別增加0.509mmHg(95%CI:0.045~0.974)、0.504mmHg(95%CI:0.047~0.961)、0.456mmHg(95%CI:0.011~0.901)、0.466mmHg(95%CI:0.028~0.904),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05);調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素、產(chǎn)婦年齡、孕產(chǎn)史、高血壓家族史、孕前BMI的情況下,妊娠期婦女收縮壓可分別增加0.503mmHg(95%CI:0.066~0.940)、0.486mmHg(95%CI:0.055~0.916)、0.443mmHg(95%CI:0.022~0.865)、0.480mmHg(95%CI:0.064~0.895),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05),但PM2.5濃度對(duì)妊娠期收縮壓的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05)。在僅考慮氣溫、濕度、季節(jié)、長期趨勢及周末效應(yīng)的情況下,PM1每增加一個(gè)四分位數(shù)間距,滯后3天妊娠期婦女舒張壓可增加0.402mmHg(95%CI:0.027~0.777),差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05),然而在調(diào)整上述因素后,PM2.5水平變化對(duì)妊娠期舒張壓的影響無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。結(jié)論 PM1是妊娠期血壓增高的獨(dú)立危險(xiǎn)因素,是較有價(jià)值的附加空氣質(zhì)量指標(biāo),孕期婦女應(yīng)根據(jù)霧霾預(yù)警進(jìn)行及時(shí)有效的防護(hù)。

      大氣細(xì)顆粒物;妊娠期血壓;急性效應(yīng);上海

      大氣顆粒物(airborne particulate matter,PM)是指懸浮在大氣中的固體、液體顆粒物的總稱??諝鈩?dòng)力學(xué)粒徑小于2.5μm(PM2.5)或1μm(PM1)都稱為大氣細(xì)顆粒物。中國是PM2.5的重污染區(qū)之一,2015年的監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,我國366座城市均未達(dá)到世界衛(wèi)生組織(WHO)設(shè)定的PM2.5空氣質(zhì)量準(zhǔn)則值(10μm/m3)[1]。PM2.5粒徑較小,對(duì)有機(jī)物和重金屬等物質(zhì)的吸附能力強(qiáng),除在呼吸道沉積外,還可以穿過人體氣血屏障進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng),因此是大氣成分中對(duì)人體健康影響最大的成分之一。WHO 2002年的估計(jì)表明,全球城市大氣顆粒物污染造成每年至少100萬居民死亡和740萬失能調(diào)整生命年的損失,且這些損失的發(fā)生多在大氣顆粒物污染較為嚴(yán)重的中國等國家。

      國內(nèi)外關(guān)于大氣細(xì)顆粒物對(duì)心血管影響的研究正逐漸深入,孕期婦女由于血液動(dòng)力學(xué)發(fā)生變化,在整個(gè)妊娠期血容量增加了33%,妊娠晚期達(dá)高峰,心輸出量增加了38%,妊娠中晚期平均動(dòng)脈壓、心搏量等指標(biāo)也明顯增高。孕期婦女是大氣細(xì)顆粒物對(duì)心血管系統(tǒng)損害的易感人群,近期正日益受到研究者的關(guān)注,不斷有報(bào)道顯示大氣細(xì)顆粒物濃度的增加,可增加孕期婦女收縮壓和脈壓等指標(biāo)[2-3]。

      上海也屬于大氣細(xì)顆粒物的高污染區(qū)。然而,遺憾的是,目前關(guān)于大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠血壓的影響研究較少,探討大氣細(xì)顆粒物對(duì)高血壓疾病影響機(jī)制的研究更為鮮見。本研究采集了上海市三甲醫(yī)院孕婦的課題數(shù)據(jù),擬在控制個(gè)體健康狀況的前提下,探討大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的影響,為進(jìn)一步探討大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期高血壓疾病的作用機(jī)制提供依據(jù)。

      1資料與方法

      1.1調(diào)查對(duì)象和內(nèi)容

      本研究采用了2010年1月1日到2010年12月31日在上海市第一婦嬰保健院和第一人民醫(yī)院開展的孕期健康調(diào)查數(shù)據(jù),以雙向隊(duì)列研究的方法,招募孕晚期婦女7 402例,納入標(biāo)準(zhǔn)為既往無高血壓病史,并在招募醫(yī)院完成孕產(chǎn)期檢查及分娩。本研究回顧性調(diào)查了被招募孕婦的一般情況、高血壓家族史、孕產(chǎn)史、孕前體重和身高,以及孕期合并癥和并發(fā)癥,并且前瞻性調(diào)查其孕晚期血壓和妊娠高血壓疾病的發(fā)生情況。本研究將身體質(zhì)量指數(shù)(BMI)≥24kg/m2定義為超重。

      1.2體格檢查方法

      血壓測量采用經(jīng)校正的水銀柱式血壓計(jì),受試者坐位安靜狀態(tài)下,測量其右上臂肱動(dòng)脈血壓。使右上臂與心臟處于同一水平面,袖帶寬度能覆蓋上臂長度的2/3,袖帶氣囊至少包裹上臂的80%??率弦糸_始出現(xiàn)時(shí)為收縮壓(SBP),柯氏音突然變?nèi)醵槭鎻垑?DBP)。

      1.3大氣污染物采集方法

      本研究獲得的每日PM2.5和PM1數(shù)據(jù)來自上海城市環(huán)境氣象中心的固定站點(diǎn),基本位于招募醫(yī)院服務(wù)半徑的中心。根據(jù)中國國家質(zhì)量控制中心的規(guī)定,該站的位置不應(yīng)該在工業(yè)源和主要交通干道的附近,以免受到當(dāng)?shù)匚廴驹吹挠绊?,也?yīng)避免建筑物或房屋大量排放細(xì)顆粒污染物。因此,所需的數(shù)據(jù)反映了上海城市空氣污染水平。在探討大氣污染物與妊娠期血壓關(guān)聯(lián)性的過程中,氣象條件作為重要的混雜因素需要進(jìn)行調(diào)整,本研究獲得來自上海氣象局的日平均氣溫和濕度的數(shù)據(jù)。此外,對(duì)于24h平均濃度的計(jì)算,至少需要80%的PM2.5和PM1每小時(shí)平均濃度。PM2.5的濃度用圓錐元振蕩微天平(TEOM)測量。本研究只用實(shí)際收集到的PM2.5和PM1數(shù)據(jù),沒有對(duì)缺失值進(jìn)行填充。

      1.4統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

      本研究采用廣義相加混合效應(yīng)模型,為更好地刻畫大氣細(xì)顆粒物與妊娠期血壓的關(guān)系,本研究采用了僅考慮氣溫、濕度、季節(jié)和長期趨勢及周末效應(yīng)的“單因素”分析,以及控制了個(gè)體因素(孕婦年齡、高血壓家族史、孕產(chǎn)史、孕前BMI)的多因素模型。Bell等于2004研究認(rèn)為空氣污染顆粒物和健康結(jié)局的關(guān)系大多數(shù)是線性的,故本研究使用了滯后第0、1、3、5天的顆粒物暴露對(duì)妊娠高血壓的影響。本研究采用了自然立方樣條函數(shù)(Goldberg等,2011年)調(diào)整的溫度和濕度非線性混雜的影響。此外,時(shí)間自然平滑函數(shù),用每年7個(gè)自由度控制長期和季節(jié)性趨勢。為控制周末效應(yīng),將一周中的每一天作為分類變量處理。

      為確定時(shí)間趨勢的最優(yōu)自由度,進(jìn)行了靈敏度分析,以測試不同時(shí)間趨勢自由度對(duì)PM2.5、PM1在一個(gè)污染物模型中的妊娠期血壓的影響效果。所有的分析使用R2.15.1GAMM4程序包進(jìn)行。結(jié)果以每個(gè)四分位數(shù)間距(IQR)的妊娠期血壓估計(jì)值的相對(duì)風(fēng)險(xiǎn)及其95%的置信區(qū)間(CI)來表示。

      2結(jié)果

      2.1一般情況分析

      本研究共納入7 402例孕晚期婦女,其一般情況見表1。研究期間大氣細(xì)顆粒物及其氣象條件見表2。

      變量例數(shù)收縮壓(mmHg)舒張壓(mmHg)孕婦年齡(歲) <20518(7.0)117.26±9.1071.33±9.09 20~346407(86.7)115.99±12.1772.49±13.77 >34467(6.3)116.25±13.5173.27±9.15孕產(chǎn)史 否6664(90.0)116.19±12.3972.54±13.91 是738(10.0)116.09±12.1972.39±12.26高血壓家族史 否4311(58.2)116.189±12.3972.28±10.55 是3091(41.8)115.20±11.5874.11±27.43孕前BMI(kg/m2) <245535(74.8)114.45±71.7371.73±14.36 ≥241867(25.2)120.96±12.3874.64±8.84

      表2 2010年上海市浦東地區(qū)環(huán)境因素和氣象條件

      2.2大氣細(xì)顆粒物對(duì)孕婦收縮壓的影響分析

      在僅考慮氣溫、濕度、季節(jié)和長期趨勢及周末效應(yīng)的情況下,PM1每增加一個(gè)四分位數(shù)間距(滯后0天、1天、3天和5天),妊娠期婦女收縮壓可分別增加0.509mmHg(95%CI:0.045~0.974)、0.504mmHg(95%CI:0.047~0.961)、0.456mmHg(95%CI:0.011~0.901)、0.466mmHg(95%CI:0.028~0.904),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素、產(chǎn)婦年齡、孕產(chǎn)史、高血壓家族史、孕前BMI的情況下,妊娠期婦女收縮壓可分別增加0.503mmHg(95%CI:0.066~0.940)、0.486mmHg(95%CI:0.055~0.916)、0.443mmHg(95%CI:0.022~0.865)、0.480mmHg(95%CI:0.064~0.895),差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P<0.05)。但PM2.5濃度對(duì)妊娠期收縮壓的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(均P>0.05),見表3。

      表3 大氣細(xì)顆粒物對(duì)孕婦收縮壓的影響

      Table 3 Influence of fine matter particulate on systolic pressure of pregnant women

      注:a僅調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素;b調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素、產(chǎn)婦年齡、孕產(chǎn)史、高血壓家族史、孕前BMI;*P<0.05。

      2.3大氣細(xì)顆粒物對(duì)孕婦舒張壓的影響分析

      在僅考慮氣溫、濕度、季節(jié)、長期趨勢及周末效應(yīng)的情況下,PM1每增加一個(gè)四分位數(shù)間距,滯后3天妊娠期婦女舒張壓可增加0.402mmHg(95%CI:0.027~0.777),差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05);PM2.5水平變化對(duì)妊娠期舒張壓的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素、產(chǎn)婦年齡、孕產(chǎn)史、高血壓家族史、孕前BMI的情況下,PM1、PM2.5水平變化對(duì)妊娠期舒張壓的影響差異無統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),見表4。

      2.4敏感性分析

      敏感性分析結(jié)果顯示在3~7個(gè)自由度的范圍內(nèi),每年自由變化的時(shí)間趨勢沒有顯著影響PM2.5和PM1的估計(jì)影響程度,見圖1、圖2,這表明本研究的分析結(jié)果是相對(duì)穩(wěn)健的。

      表4 大氣細(xì)顆粒物對(duì)孕婦舒張壓的影響

      Table 4 Influence of fine matter particulate on diastolic pressure of pregnant women

      注:a僅調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)和季節(jié)因素;b調(diào)整氣象條件、周末效應(yīng)、季節(jié)因素、產(chǎn)婦年齡、孕產(chǎn)史、高血壓家族史、孕前BMI;*P<0.05。

      圖1 不同時(shí)間趨勢自由度PM2.5(lag0天)對(duì)妊娠期收縮壓的影響

      Fig.1 Influence of PM2.5 on systolic pressure of pregnant women in different free degree of time trend (lagged 0 day)

      圖2 不同時(shí)間趨勢自由度PM1(lag0天)對(duì)妊娠期收縮壓的影響

      Fig.2 Influence of PM1on systolic pressure of pregnant women in different free degree of time trend (lagged 0 day)

      3討論

      比較美國國家環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)(年平均15μg/m3和24h均值35μg/m3)(美國環(huán)保署,2006年),和全球空氣質(zhì)量指南(1年平均0μg/m3和24h均值25μg/m3)(世界衛(wèi)生組織,2006年),本研究地區(qū)(中國上海)的大氣細(xì)顆粒物水平較西方國家的報(bào)道水平高。目前,大氣顆粒物與妊娠期血壓的研究在國內(nèi)仍較為鮮見。本研究結(jié)果表明,在調(diào)整或不調(diào)整個(gè)體因素的情況下,大氣細(xì)顆粒物均與妊娠期血壓增高有關(guān)。

      3.1大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓的效應(yīng)分析

      本研究結(jié)果顯示比PM2.5粒徑更小的PM1可導(dǎo)致妊娠期收縮壓和舒張壓增加,此結(jié)果與其他的研究報(bào)道結(jié)果一致。既往研究顯示[2-3],孕期婦女由于血液動(dòng)力學(xué)的改變,是細(xì)顆粒物對(duì)心血管系統(tǒng)損害的易感人群,有報(bào)道顯示增加每個(gè)對(duì)數(shù)單位的細(xì)顆粒物的濃度,收縮壓可增加6.1mmHg[4],長期暴露效應(yīng)的分析亦顯示當(dāng)控制年齡、種族、家庭收入、BMI、吸煙等因素后,PM2.5月平均個(gè)體暴露濃度每增加一個(gè)四分位數(shù)間距,脈壓增加1.13mmHg,收縮壓增加0.66 mmHg[5]。

      3.2大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期血壓影響的機(jī)制探討

      雖然本研究提供了流行病學(xué)證據(jù),表明大氣細(xì)顆粒物對(duì)妊娠期婦女的血壓存在影響,但其發(fā)生機(jī)制仍不明確。有人群研究證實(shí),一個(gè)四分位數(shù)間距粗顆粒物的增加可導(dǎo)致2.96mg/dL甘油三酯的增加、0.90mg/dL高密度脂蛋白的下降[6],而更易進(jìn)入人體的細(xì)顆粒物,可能作用效應(yīng)更強(qiáng)。鄧芙蓉等(2009年)的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究亦表明大氣顆粒物可沉積在氣道誘發(fā)全身性的氧化應(yīng)激和炎癥反應(yīng)從而對(duì)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用,他們對(duì)自發(fā)性高血壓大鼠(spontaneously hypertensive rats,SHR)氣管灌注大氣細(xì)顆粒物,發(fā)現(xiàn)在不引起明顯組織病理改變的時(shí)間和劑量范圍內(nèi),大氣細(xì)顆粒物可引起心律失常發(fā)生頻率的增加,心肌組織間隙連接蛋白Cx43分布和表達(dá)的異??赡苁瞧錂C(jī)制之一。胡婧等2008年開展的大氣細(xì)顆粒物對(duì)原代培養(yǎng)大鼠心肌細(xì)胞的毒性研究發(fā)現(xiàn),大氣細(xì)顆粒物亦可抑制心肌細(xì)胞的搏動(dòng)頻率,并存在劑量—反應(yīng)關(guān)系。而國內(nèi)有學(xué)者的研究結(jié)果提示PM2.5暴露可影響血管收縮及凝血功能,P-選擇素(又稱活化血小板依賴顆粒外膜分子,顆粒膜蛋白)是參與炎癥反應(yīng)的典型的黏附分子代表,可介導(dǎo)中性粒細(xì)胞、淋巴細(xì)胞在血小板或活化內(nèi)皮細(xì)胞上滾動(dòng),參與凝血、血栓形成和炎癥反應(yīng)[7]。上述損傷途徑除通過沉積于氣道壁,導(dǎo)致氧化應(yīng)激反應(yīng)外,PM2.5更可穿透氣血屏障對(duì)心血管系統(tǒng)產(chǎn)生直接的影響。有學(xué)者根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,總結(jié)了細(xì)顆粒物可能對(duì)人群心血管系統(tǒng)造成損傷的途徑,認(rèn)為細(xì)顆粒物既可沉降于氣道也可通過氣血屏障導(dǎo)致全身的氧化應(yīng)激反應(yīng),包括全身性炎癥反應(yīng)、血液高凝固性、心臟自主功能下降及動(dòng)脈粥樣硬化的加速進(jìn)展等,從而對(duì)人體的心血管系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用[4-5,8-9]。然而,目前為止,有關(guān)大氣細(xì)顆粒對(duì)妊娠期血壓影響的潛在機(jī)制的人群研究仍存在不足。

      總之,本研究結(jié)果說明了PM1是妊娠期血壓增高的獨(dú)立相關(guān)因素。與發(fā)達(dá)國家居民相比,上海市民使用空調(diào)的比例相對(duì)較低(空調(diào)可通過調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度和濕度對(duì)空氣PM2.5濃度造成影響),空氣PM2.5污染數(shù)據(jù)相對(duì)更接近于上海人均實(shí)際暴露水平,而根據(jù)本研究結(jié)果,PM1是一個(gè)較有價(jià)值的附加空氣質(zhì)量指標(biāo),可通過實(shí)時(shí)的預(yù)警預(yù)報(bào),使孕期婦女進(jìn)行及時(shí)的防護(hù),對(duì)于提高孕期婦女健康水平甚至子代的健康水平具有一定的意義。

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      [專業(yè)責(zé)任編輯:李春芳]

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      Acute effects of fine matter particulate on blood pressure during pregnancy

      HUA Jing1,2, CHEN Zhen-jiang1, YANG Qing3, PENG Li2, WANG Guang-hua1

      (1.WomenandChildren’sHealthCareDepartmentofShanghaiFirstMaternityandInfantHospital,TongjiUniversitySchoolofMedicineShanghai,Shanghai201204,China;2.ShanghaiMeteorologyandHealthKeyLaboratory,Shanghai200042,China; 3.ShanghaiSongjiangDistrictMaternityandInfantHospital,Shanghai201600,China)

      Objective To study the influence of fine matter particulate on blood pressure during pregnancy so as to provide basis for exploring the mechanism of hypertensive disorders during pregnancy. Methods A cohort study data of health care in pregnancy and monitor data of fine matter particulate in Shanghai were used to analyze the acute and lagged effects of fine matter particulate on blood pressure in pregnancy by using generalized addictive mixed model. Results A total of 7 402 women at late pregnancy were recruited in the study in 2010. The results showed that IQR increase of PM1 (lagged 0, 1, 3, 5 days) could induce the increase of 0.509mmHg (95%CI: 0.045-0.974), 0.504mmHg (95%CI: 0.047-0.961), 0.456mmHg (95%CI: 0.011-0.901) and 0.466mmHg (95%CI: 0.028-0.904) in systolic pressure when temperature, humidity, season and long-term trend, and weekend effect were considered, and the differences were statistically significant (allP<0.05). When adjusting meteorological condition, weekend effect, season factor, maternal age, pregnancy and delivery history, family history of hypertensive disorder and BMI before pregnancy, the systolic pressure might increase 0.503mmHg (95%CI:0.066-0.940), 0.486mmHg (95%CI:0.055-0.916), 0.443mmHg (95%CI: 0.022-0.865) and 0.480mmHg (95%CI:0.064-0.895), respectively, and the differences were significant (allP<0.05). However, there was no statistical significance of PM2.5 exposure on systolic blood pressure during pregnancy (allP>0.05).IQR increase of PM1 (lagged 0, 1, 3, 5 days) could induce the increase of 0.402mmHg (95%CI: 0.027-0.777) in diastolic pressure at 3 lagged day with statistical significance (P<0.05) when temperature, humidity, season and long-term trend, and weekend effect were considered. When adjusting the above factors, diastolic pressure was not influenced by PM2.5 (P>0.05).Conclusion PM1 is the independent risk factor of blood pressure increase, and it is a valuable index for air quality. Women in pregnancy should conduct timely and effective protection when receiving smog warning.

      fine matter particulate; blood pressure in pregnancy; acute effects; Shanghai

      2016-02-03

      國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(81402687,81673179);上海市公共衛(wèi)生三年行動(dòng)計(jì)劃重點(diǎn)學(xué)科人才項(xiàng)目資助項(xiàng)目(15GWZK0401),上海市松江區(qū)公共衛(wèi)生三年行動(dòng)計(jì)劃資助項(xiàng)目

      花 靜(1974-),女,副研究員,博士,主要從事兒童保健方面的研究。

      王光花,副主任醫(yī)師。

      10.3969/j.issn.1673-5293.2017.04.010

      R714

      A

      1673-5293(2017)04-0392-04

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