影响哮喘控制之空气污染篇

wjh

谢华
中国人民解放军北部战区总医院 110016

   空气污染，又称大气污染，是大气中污染物浓度达到有害程度，超过了环境质量标准和破坏生态系统和人类正常生活条件，对人和物造成危害的现象。凡是能使空气质量变坏的物质都是空气污染物。空气污染物是指以气态形式进入近地面或低层大气环境的外来物质。如氮氧化物、硫氧化物和碳氧化物以及飘尘、悬浮颗粒等，有时还包括甲醛、氡以及各种有机溶剂。空气污染物主要有:一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、硫氧化物和颗粒物(PM)等。计入大气污染指数的污染物有三项:二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、可吸入颗粒物(PMIO)。

   空气污染可能会引起气道氧化损伤，进而导致炎症和重塑，这在遗传易感个体中能导致哮喘。

   （一）颗粒物（PM）

   环境 PM 是一种无处不在的大气气溶胶，由人为排放和自然产生，与各种健康影响相关。PM 分类基于它的空气动力直径。粗 PM 是指空气动力直径 2.5–10 μm 的颗粒物，它主要在气道入口及大气道内沉积。细 PM 或 PM2.5 沉积遍及所有呼吸道，尤其是小呼吸道和肺泡。目前一些证据显示，PM 是哮喘发病的原因之一,2021年至2022年期间发表的最新研究，证明了早期暴露于主要空气污染物(例如颗粒物(PM) ，二氧化氮(NO2) ，二氧化硫(SO2)和地面臭氧(O3) ，环境烟草烟雾，氡和挥发性有机化合物(VOC) 与儿童哮喘的风险，发病和恶化相关[1]，空气污染是生活在城市地区的儿童哮喘急性加重的一个重要的独立危险因素，并且可能通过气道中特定的炎症途径与哮喘急性加重有关[2]。中国6400名参与随访7年的研究显示中老年人长期接触 PM1-2.5与哮喘发作呈正相关。有吸烟史和较低社会经济水平的参与者有较高的风险[3]。

   （二）气体

   臭氧(O3)是由阳光与污染物前体之间光化学反应形成，例如氧化氮类和挥发性有机化合物，氧化氮类（包括二氧化氮）主要是由臭氧与矿物燃料燃烧排放的一氧化氮反应形成；暴露于空气中的气体污染物(NO2、 SO2和 O3)会降低肺功能，对人体健康造成负面影响[4],臭氧是儿童和成人哮喘急性发作最常见的非感染性环境原因。由于臭氧的水溶性较低，它可以到达人类肺的远端区域，导致气道上皮细胞和巨噬细胞的损伤或活化[5]。越来越多的证据表明，臭氧暴露可能引发儿童哮喘发作，进一步研究发现 臭氧浓度高于80μg/m3时，儿童哮喘发作的危险性增加[6]。

   （三）交通有关的空气污染(traffic-related air pollution：TRAP)

   TRAP是 PM 的一种复杂混合物，来源于燃烧和非燃烧（例如公路灰尘、轮胎磨损和制动器磨损），主要为气体排放物，包括氧化氮类。一项包括儿童（204项研究)和成年人（98项研究)的 meta分析提示长期暴露于 TRAP 与肺癌、儿童和成人哮喘发作以及儿童急性下呼吸道感染密切相关[7]。

   总之，现有证据显示，短期暴露于臭氧、二氧化氮、二氧化硫、PM2.5 和 TRAP 中使哮喘加重的风险升高。 吸入气道后通过氧化应激损伤、炎症通路、异常免疫反应以及增强对过敏原的敏感性等机制，诱发和加重哮喘。随着空气污染程度的加重，哮喘症状加重、哮喘急诊率和住院率升高，同时空气污染还会通过孕妇影响后代，一项纳入13项队列研究的 meta分析显示整个妊娠期间 NO2和 SO2暴露与喘息和哮喘显着相关。进一步分析显示，PM2.5与中期和妊娠晚期呈正相关，而 NO2和 SO2仅在妊娠中期与哮喘呈正相关。表明产前暴露于室外空气污染可能会增加后代哮喘的风险，而妊娠中期可能是暴露于空气污染的敏感期[8]。

参考文献
1. Mukharesh L, Phipatanakul W, Gaffin JM.Air pollution and childhood asthma.Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2023 Apr 1;23(2):100-110.
2. Altman MC, Kattan M, O'Connor GT, Murphy RC, Whalen E, LeBeau P, Calatroni A, Gill MA, Gruchalla RS, Liu AH, Lovinsky-Desir S, Pongracic JA, Kercsmar CM, Khurana Hershey GK, Zoratti EM, Teach SJ, Bacharier LB, Wheatley LM, Sigelman SM, Gergen PJ, Togias A, Busse WW, Gern JE, Jackson DJ; National Institute of Allergy and Infectious Disease's Inner City Asthma Consortium.Associations between outdoor air pollutants and non-viral asthma exacerbations and airway inflammatory responses in children and adolescents living in urban areas in the USA: a retrospective secondary analysis.Lancet Planet Health. 2023 Jan;7(1):e33-e44.
3. Li S, Wei J, Hu Y, Liu Y, Hu M, Shi Y, Xue Y, Liu M, Xie W, Guo X, Liu X.Long-term effect of intermediate particulate matter (PM1-2.5) on incident asthma among middle-aged and elderly adults: A national population-based longitudinal study.Sci Total Environ. 2023 Feb 10;859(Pt 1):160204.
4. Masroor K, Shamsipour M, Mehrdad R, Fanaei F, Aghaei M, Yunesian M.
Exposure to ambient gaseous air pollutants and adult lung function: a systematic review.Rev Environ Health. 2021 Dec 24;38(1):137-150.
5. Atkinson CE, Kesic MJ, Hernandez ML.IOzone in the Development of Pediatric Asthma and Atopic Disease.mmunol Allergy Clin North Am. 2022 Nov;42(4):701-713.
6. Huang W, Wu J, Lin X.FOzone Exposure and Asthma Attack in Children.
ront Pediatr. 2022 Apr 5;10:830897. doi: 10.3389/fped.2022.830897. eCollection 2022.
7. Boogaard H, Patton AP, Atkinson RW, Brook JR, Chang HH, Crouse DL, Fussell JC, Hoek G, Hoffmann B, Kappeler R, Kutlar Joss M, Ondras M, Sagiv SK, Samoli E, Shaikh R, Smargiassi A, Szpiro AA, Van Vliet EDS, Vienneau D, Weuve J, Lurmann FW, Forastiere F.Long-term exposure to traffic-related air pollution and selected health outcomes: A systematic review and meta-analysis.Environ Int. 2022 Jun;164:107262. doi: 10.1016/j.envint.2022.107262.
8. Hua L, Ju L, Xu H, Li C, Sun S, Zhang Q, Cao J, Ding R.Outdoor air pollution exposure and the risk of asthma and wheezing in the offspring.Environ Sci Pollut Res Int. 2023 Feb;30(6):14165-14189.