與出生缺陷發生有關聯的空氣污染因素

黃彥紅 姜承志 李靜 李媛 李荔荔 周忱

作者單位：1.110011 沈陽，沈陽市婦嬰醫院；2.沈陽理工大學環境與化學工程學院；3.沈陽市婦幼保健院

出生缺陷是指在胎兒出生前就已經發生的異常，包括形態結構異常、生理功能異常、代謝缺陷所導致的異常等。出生缺陷現已成為導致嬰兒死亡率和兒童發病率升高的主要原因[1]。導致出生缺陷的原因很多，遺傳因素約占25%，環境因素約占10%，而另外65%～70%為遺傳與環境兩種因素相互作用的結果。

國內外學者在出生缺陷的空氣污染因素方面做了大量研究工作。流行病學研究發現，出生缺陷的發生與父母暴露于空氣污染的環境有關。動物實驗和試管研究表明，多種空氣污染物具有致畸、致突變作用。鑒于空氣污染對出生缺陷影響的證據，以及目前我國部分城市大氣污染嚴重的現狀，急需確定空氣污染與出生缺陷的關聯性，明確環境空氣中的有害污染物，為環境空氣治理設定明確目標，從根本上預防出生缺陷的發生。文章就與出生缺陷有關聯的空氣污染物的研究進展進行綜述。

1 與出生缺陷相關的空氣污染物

近年來，隨著霧霾天氣的增多，越來越多的研究表明，孕婦暴露于空氣污染的環境，會對胎兒造成諸多不利影響，出現死胎、死產、出生缺陷等。

1.1 顆粒物 大氣中顆粒物主要來自于污染源的直接排放，比如煙囪排煙、機動車尾氣、地面揚塵等；另外，空氣中硫氧化物、氮氧化物、揮發性有機物等互相作用，也會形成細小顆粒物，這些細小顆粒物的組成依地點、氣候、季節等不同而變化較大。目前，環境監測的顆粒物項目主要有PM10和PM2.5。PM2.5不但可進入肺泡，還可穿過肺泡上皮，進入血液循環，從而到達全身。研究發現，直徑更小的顆粒物能穿過血管壁，進入大腦中樞和胎兒體內，危害極大。

大氣中的顆粒物是其他有害化學物質，如二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、有機物及一些無機金屬成分的載體，比如PM10中有機物含量達10%。以顆粒物作為載體，這些有害化學物質進入人體后，對胎兒構成威脅，會導致不良妊娠結局的發生。湯俊等[2]探討分析某市大氣污染對新生兒出生缺陷的影響，結果表明PM10濃度可能是出生缺陷發生的重要影響因素。

1.2 硫氧化物 SO2主要來源于化石燃料的燃燒排煙，是煤煙型大氣污染的主要代表污染物。SO2及SO2在體內的衍生物，對生殖細胞的功能和微結構有毒性作用，對生殖細胞和胚胎發育具有一定的影響。SO2的暴露對妊娠早期的影響最為明顯。臺灣的一項研究表明，母親在妊娠期暴露于高濃度的SO2環境中與暴露于低濃度SO2環境中相比，低出生體質量兒的發生率會增加26%，且發生足月低出生體質量兒的危險性會隨SO2暴露濃度的增加而升高。張亞娟等[3]研究表明，妊娠后前3個月大氣中SO2濃度每升高10 μg/m3，可能會增加出生缺陷的發生風險(OR=1.002，95%CI：1.001～1.003)。

1.3 氮氧化物 NO2主要來源于各種爐窯、機動車等的排氣，是化石燃料高溫燃燒時，空氣中的氧與氮結合所產生的。有研究證實，妊娠期暴露于NO2環境中，可導致胎盤脂質過氧化水平增加，引起胚胎著床后死亡及出生后生長發育異常。鄭金艷[4]研究發現，孕初第1個月暴露于NO2空氣污染環境中，會增加出生缺陷發生的危險(OR=1.271，95%CI：1.001～1.613)。

1.4 一氧化碳(CO)及臭氧(O3) Ritz等[5]發現，新生兒室間隔缺損與妊娠前期暴露于高濃度CO有關，主動脈缺損、肺動脈缺損的發生與暴露于含有O3的大氣環境呈正相關，二者存在劑量-效應關系。Gilboa等[6]對德克薩斯州的出生缺陷兒進行研究，發現CO是室間隔缺損發生的危險因素(OR=2.04，95%CI：1.26～3.29)。Hansen等[7]研究發現，O3每增加5 μg/m3，新生兒發生肺動脈瓣缺損的危險性會增加(OR=2.96，95%CI：1.34～7.52)。

1.5 有機污染物 目前經研究，與出生缺陷有關聯的空氣中的有機污染物有：多環芳烴(PAH)類、甲醛、苯及苯系物。

1.5.1 多環芳烴(PAH)類 城市大氣中有很多有機化合物，是可疑的致畸物或致癌物，特別是多環芳烴(PAH)類，大多有致癌性。燃料的不完全燃燒，是苯并[α]芘等PAH類污染物產生的主要原因。有研究顯示，苯并[α]芘會引起動物胚胎發生畸形；活化后的苯并[α]芘使人體細胞染色體畸變率顯著增高[8]。苯并[α]芘進入體內后，誘導胎盤中芳香烴化酶的活性增強，同時使谷胱甘肽硫轉移酶活性降低，造成有害產物大量蓄積，對胎盤產生毒性，影響胎兒的生長和發育[9]。另有小鼠試驗也發現，苯并[α]芘暴露可使卵細胞發生異常，使體細胞突變。

張一丹等[10]研究顯示，多環芳香烴(PAH)類大氣污染物屬于環境內分泌干擾物，這些污染物在人體內蓄積，會影響生殖腺或胚胎生長發育，甚至會導致染色體異常或基因突變等，導致流產或出生缺陷。

1.5.2 甲醛 甲醛是刺激性氣體，長時間吸入，會損傷肝臟、腎臟、血液系統、中樞神經系統等，并可降低人體的免疫力[11]。職業危害調查研究顯示，婦女、孕婦長時間暴露于低濃度甲醛氣體，可致胎兒畸形、新生兒免疫力降低、體質下降、智力發育障礙[12]。李解生等[13]研究顯示，甲醛對小鼠胚胎發育有致毒和致畸作用。

1.5.3 苯及苯系物 苯是一種氣味芳香的無色液體，苯在常溫下極易揮發，甲苯、二甲苯屬于苯的同系物。長期低濃度接觸苯及苯系物，可引起人外周血淋巴細胞染色體畸變，從而引起遺傳毒性[14]。動物實驗對苯及苯系物聯合染毒表明，低劑量苯、二甲苯具有明顯的胚胎毒性，聯合染毒，其毒性為相加作用[15]。

苯系物通過呼吸進入孕婦體內，會對胚胎產生毒性。薛冬梅等[16]調查顯示，苯及甲苯對女工月經及生育有明顯影響，特別是女工吸入苯及甲苯后，子代出生缺陷的發生率有明顯的提高。

2 與出生缺陷發生有關聯的空氣環境

空氣污染危險因素來源于孕婦接觸上述有空氣污染物的場所，包括室外大氣環境、室內空氣環境。

2.1 室外大氣環境 目前，我國大部分城市的大氣污染仍屬于煤煙型的大氣污染，燃煤污染物主要有硫氧化物(如SO2)、氮氧化物(如NO2)、碳氧化物(如CO、CO2)、臭氧(O3)及有機化合物(C1～C10化合物)。燃煤污染物由火電廠煙囪排出，在電廠主導風向下風向側污染物濃度較高。有報道顯示，在火力發電廠主導風向下側居民區內，新生兒先天畸形發生率顯著高于對照區，并且距電廠越近，畸形率越高。

近年來，越來越多的流行病學證據顯示，環境空氣污染與出生缺陷發生率升高有直接或者間接的相關性。妊娠不同時期暴露于不同污染水平的空氣環境中，會影響出生缺陷的發生率。妊娠前暴露于空氣污染環境，可能會影響遺傳基因或男女雙方配子的后生效應；妊娠期暴露于空氣污染環境，胚胎或胎兒在宮內的生長發育會受到影響；動物實驗毒理學，也證明空氣污染對生殖存在負面影響，潛在影響遺傳基因發生突變[17]。

侯海燕等[18]發現，大氣污染程度不同的城市，出生缺陷發生率也有差異。馮小微等[19]對本溪市出生缺陷兒與大氣污染關系的研究發現，懷孕期間居住在重污染區的致畸危險性比輕污染區高1倍(P=0.0025)。另外，姚慈將[20]研究表明，空氣污染對城鎮圍生兒出生缺陷存在急性影響且存在滯后效應。

2.2 室內空氣環境 在居住室內環境方面，妊娠前半年內室內裝修或購置新家具，會導致甲醛或苯系有機物濃度的增加，造成室內空氣的有機物污染。已有研究表明，這些有機化學物質會危及胎兒的正常發育。

鄧桂霞等[21]探討某家具生產基地甲醛-苯聯合污染與胎兒畸形的相關性，結果表明，胎兒畸形可能與甲醛-苯污染相關。陽清香等[22]分析顯示，孕產婦居住環境甲醛和苯濃度與胎兒畸形具有明顯的相關性。丁杰等[23]研究表明，因為現代新裝修居室和新購置的家具，往往會散發出甲醛、苯等有機氣體，所以新裝房屋與新家具都是胎兒形成期的重要危險因素。吳成秋[24]調查分析顯示，裝修居室空氣污染會對女性的月經和生殖功能產生危害，從而導致出生缺陷率增高。陳曉媛[25]研究表明，圍孕期受甲醛暴露性污染與先天性心臟病有明顯的相關性。

3 結論

目前，空氣污染與出生缺陷的關系研究，大多是采用調查、統計的方法展開的描述性研究，而對于大氣污染物的環境過程機制缺乏深入研究；對致畸的大氣污染物質進入人體的渠道，以及基因突變和染色體畸變過程機理還不夠明確，有待更深入的研究。只有將統計分析結果與致畸作用機理進行結合，才能清楚地認識空氣污染與出生缺陷的關系，得出正確結論，進而找到有效的干預手段，預防出生缺陷的發生。