PM2.5對慢性阻塞性肺病影響的研究進展

王光艷　劉菁　張妍等

[摘要]隨著大氣環境的污染，慢性阻塞性肺病（COPD）的發病率逐年遞增，越來越多地影響人生活質量和健康。經過研究證實COPD的發病率和環境污染有密切的關系。空氣顆粒物是大氣污染的主要成分，其中PM2.5對人健康危害最大。研究表明PM2.5可引發諸如哮喘、COPD肺部不適和心血管等方面的疾病，對慢性肺疾病患者特別是慢性阻塞性肺疾病（COPD）患者的有嚴重的影響。本文總結了近年來PM2.5對COPD致病機理以及流行病學方面的研究，期望為將來該方面的研究提供有益的參考。

[關鍵詞]慢性阻塞性肺病；PM2.5；環境污染；致病機理；流行病學

[中圖分類號]R563.9 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-0616（2017）04-41-03

隨著工業化進程的發展，環境污染日益嚴重，方方面面影響著我們的生活。近年來，大氣污染特別是空氣顆粒物污染已經嚴重影響到了人們的健康。已有研究發現證實空氣顆粒污染占整個空氣污染的76%。隨著研究的深入，空氣顆粒物污染對健康的影響和危害逐漸被披露出來，研究表明空氣顆粒物污染顯著增加了呼吸道感染的幾率，還增加了肺部炎癥、心臟病、中風、眼部疾病、結核病、冠脈疾病等疾病的風險。其中空氣污染，特別是PM2.5對COPD的影響引起了公眾以及科學家的廣泛重視。本次研究對慢性阻塞性肺病、大氣污染與人體疾病、PM2.5的致病機理研究進展、PM2.5對人類健康產生的影響和引發的疾病進行以下闡述，旨在分析慢性阻塞性肺病與PM2.5環境污染的相關性，為臨床疾病的治療以及預防提供科學可靠的依據。

1慢性阻塞性肺病

慢性阻塞性肺病是一組肺部慢性氣流阻塞性疾病的總稱，中文簡稱“肺慢阻”英文簡稱COPD。COPD現已成為全球最流行的慢性疾病之一，它是一種多因素疾病，包括一系列病理生理改變的進行性氣道阻塞疾病，如慢性支氣管炎、肺氣腫等。目前，臨床尚未明確其臨床發病機制，但多數學者認為其發生與淋巴細胞、巨噬細胞以及中性粒細胞等誘發的炎癥反應相關。目前普遍認為COPD主要是由呼吸道細菌感染和各種環境因素造成。COPD近年來已經成為嚴重威脅人們生命健康的主要疾病之一。據世界衛生組織WHO統計，目前全世界大約有6億人患有COPD，但隨著它的發展到2020年它將成為人們第三大主要死亡病因。

2大氣污染物與人體疾病

學者孟紫強等采用半參數廣義相加泊松回歸模型（GAM）進行研究，在控制了混雜因素，如時間長期趨勢、季節趨勢、氣象因素、日歷效應等影響的基礎上，分析了沙塵暴頻發地區大氣中PM2.5與呼吸、心血管系統疾病日門診人數的關系，結果發現兩者存在較強的相互關聯。另一位學者劉宏煒等對2004～2009年上海一醫院收住入院的慢性阻塞性肺疾病急性加重的病例進行收集，發現在不同的組別中（按入院后肺功能檢查結果分成輕度、中度、重度3組），COPD和大氣污染嚴重程度均呈現強烈的正相關。隨著國民經濟和工業的不斷發展增長，我國城市空氣污染問題伴隨著城市化進程的加快以及城市人口的急劇增長隨之凸顯出來，并且污染類型由燃煤型污染逐步轉變為交通和燃煤混合型污染，空氣污染問題已經對城市的可持續發展起到嚴重制約作用。據對2014年上半年我國74個城市的天氣狀況進行統計，發現達標天數比例僅在11.7%～97.2%之間，空氣污染平均超標天數比例為39.7%，其中輕度污染占24.1%，中度污染占8.1%，重度污染占5.8%，嚴重污染占1.7%。截止至2014年，我國城市尤其是北方城市空氣質量的首要污染物仍是顆粒物，對大氣污染顆粒物進行分析發現其主要為PM2.5，其次為PM10和03。

3 PM2.5的致病機理研究進展

PM2.5可通過呼吸進入機體，通過血液循環形式導致肺部的炎性改變以及全身性的免疫性疾病。PM2.5可以誘導腫瘤壞死因子以及白介素-6的生物學活性，在慢性阻塞性肺疾病的炎性反應以及相關疾病的癥狀加重中起到至關重要的作用。研究表明，大鼠的肺部纖維化可由二氧化硅以及BLM誘導發生，肺纖維化大鼠的外周血腫瘤壞死因子水平顯著升高。腫瘤壞死因子的作用加速放大了炎癥級聯反應。總之，肺部炎癥介質包括IL-6和TNF-α等多種細胞因子由PM誘導產生后可以引起炎癥性肺損傷和炎癥級聯反應，進而誘導產生COPD。

4 PM2.5對人類健康產生的影響和引發的疾病

4.1 PM2.5對慢性阻塞性肺病影響的研究

有國外研究者探究過空氣中不同粒徑顆粒和氣態污染物誘發不同年齡人群患支氣管哮喘和慢性阻塞性肺病的情況，他們對位于Helsinki，Finland的戶外檢測站從1998～2004年收集的對NO2、CO以及一些顆粒空氣污染物的測量數據進行分析。針對日常污染物水平和醫院急診數量之間關系作為研究對象分為：患有支氣管哮喘<15歲的兒童；15～64歲的患支氣管哮喘和COPD的成年人；>65歲的老年人。當污染天氣發生3～5d之后，兒童的支氣管哮喘接診開始增加，主要與以下污染物有關：極小粒子（<0.03mm），Aitken（0.03～0.1mm）、沉積物（0.1～0.29ram）。PM2.5主要與氣體污染和與交通排放相關（7.8%，95%C13.5to12.3）。對于支氣管哮喘和COPD并發的老年患者，患病因素主要是較大顆粒物，空氣污染物，PM2.5，且無任何延滯反應。只有污染物富集和較大顆粒物是成年支氣管哮喘和COPD患病因素。對于兒童來講，與交通排放相關的PM2.5的支氣管哮喘誘發作用具有滯后性，而對于成年人和老年人，不同的污染物的作用都是急性的。這些研究表明，不同年齡階段人群空氣污染對呼吸道疾病的誘發機制和對應的誘發污染物是不同的。

4.2 PM2.5危害人身體健康增加人類死亡率的研究

有研究者對在醫療數據庫收錄的截止到2011年5月的110篇同行評議時間系列研究進行了一次全面的、系統的審查和分析，以評估PM2.5和每日死亡率和住院率的范圍以及疾病和年齡之間的關聯證據。他們通過分層分析地理區域來確定的全世界的證據和調查小研究偏見，最終基于23個總括性死亡率的評估，得出PM2.5每增加10μg/m³就會增加1.04%（95%CI0.52%～1.56%）死亡的風險。在世界范圍內有很大的區域變化（0.25%～2.08%）。對呼吸道疾病的影響則更大于對心血管疾病的影響，其影響程度分別為1.51%（1.01%～2.01%）和0.84%（0.41%～0.41%）。他們還發現，在單個城市和多個城市中的研究結果有一定程度的偏差，于是就有人對偏差方面進行了研究。

隨著全球化經濟的發展以及隨之而來的環境的變化，人們健康受氣象因素和環境因素對的影響逐漸加重。特別是近年來，隨著大氣PM2.5濃度增高的呼吸系統疾病發病率和死亡率呈明顯上升趨勢。本文總結了現在PM2.5對COPD的致病機理以及流行病學方面的研究，為將來的研究提供一定的參考。目前，國內對該方面的研究只處于起步階段，應該盡快在動物模型以及影響機制方面展開研究，以尋找更好的治療和解決方法。