大氣污染物與部分不良妊娠的關系探究

序言：作為思想的載體和知識的探索者，寫作是一種獨特的藝術，我們為您準備了不同風格的1篇大氣污染物與部分不良妊娠的關系探究，期待它們能激發您的靈感。

摘要：隨著中國經濟的迅速發展和城市化進程的持續加速，大氣污染問題日益凸顯，對人類健康產生了極大的影響。最近幾年來，國內外的研究工作大量涌現，研究結果顯示，在妊娠期間接觸大氣污染物與不良妊娠結果之間存在一定的關聯性。大氣污染對孕婦健康及胚胎發育的影響隨之受到更多的關注。本文主要就大氣污染物對部分不良妊娠結局的影響及其可能的生物學機作一簡要綜述。

關鍵詞：大氣污染物;PM2.5;早產;低出生體重;死胎;出生缺陷;

大氣污染[1]是指由于自然和人為的原因使大氣中一些物質的含量遠超其正常含量，因而對人、動植物和其他物體產生不良影響的大氣狀況。大氣污染物由顆粒物以及氮氧化物、SO2、臭氧等氣體混合而成。大量國內外文獻研究已證實，大氣污染危害人類健康。妊娠期間，由于孕婦新陳代謝加快、呼吸運動增強，通過呼吸進入肺泡的氣體增多，大氣污染物對其影響也隨之增大。若孕婦暴露于大氣污染環境，大氣污染物將更多經過肺泡進入血液，經胎盤進入胎兒體內，從而影響胎兒的生長發育，進而導致不良妊娠結局的發生。近年來，大氣污染物對人類健康，尤其是孕婦和胎兒健康的影響備受關注，多項流行病學研究已經證實，妊娠期暴露于大氣污染物與早產、低出生體重兒、死胎、出生缺陷等不良妊娠結局相關[2,3,4]4]。本文主要就大氣污染物對部分不良妊娠結局的影響及其可能的生物學機作一簡要綜述。

1大氣污染物與早產

早產[5]是指妊娠滿28周但不足37周時胎兒娩出的情況，這種情況下娩出的新生兒被稱為早產兒，其體重范圍通常在1000~2499g之間。早產是新生兒死亡的重要因素之一，并與成年后多種慢性疾病的發生有著密切的相關性，例如冠心病、Ⅱ型糖尿病、高血壓等。有國外研究表明，在妊娠期暴露于PM2.5、PM10等大氣污染物與早產的發生存在相關性[6,7,8]。同時，北京、上海和廣州等地也進行了相似的研究，這些結果提示了大氣污染物濃度的升高與早產風險增加之間可能存在因果關系[9,10,11]11]。楊敏娟等[12]收集了上海市某區2013年1月1日至2013年12月31日出生的新生兒數據，共納入38083名新生兒，其中1782例早產兒，通過環境監測系統獲得了空氣污染資料，控制早產的各類影響因素后，應用Logistic回歸模型定量評價妊娠期大氣污染物暴露對早產的影響，最終結果顯示：整個妊娠期大氣中SO2、PM10濃度增加是早產的危險因素，只有當孕婦在懷孕的晚期接觸NO2時，才會增加早產的風險。Ha等[13]收集了2004年初到2005年底在佛羅里達州出生的423719名新生兒的數據，空氣污染數據為PM2.5和O3，研究顯示，懷孕期間暴露于高濃度的O3及PM2.5是早產發生的潛在風險因素，尤其是在孕中期，暴露于高濃度PM2.5（PM2.5≥11.1μg/m3），孕婦未來將面臨更高的早產風險（OR=1.123，95%CI：1.109~1.138）。這項研究也將監測站數據作為暴露值，納入了超過100000名監測站方圓8km內出生的新生兒，結果與前述一致。這提示，不同的大氣污染物對早產的影響可能存在不同的敏感期，國內的相關研究也證實了這一推測[11,14,15]。對于大氣污染物與早產的關系，學術界也存在不同的觀點。Hyder等[16]分別利用大氣監測和美國國家環保局的數據，觀察了2000年至2006年美國康涅狄格州和馬薩諸塞州共計834332名懷孕期間暴露于PM2.5的新生兒母親的數據，他們發現，PM2.5每增加1個四分位數（2.41μg/m3），早產的校正OR值分別為1.00（95%CI：0.99~1.02）、0.98（95%CI：0.94~1.03）和0.99（95%CI：0.95~1.03），并沒有發現PM2.5和早產之間具有相關性。這可能是污染物的組成和區域差異，以及氣象因素的影響，致使全球各地的研究結果不一致。

目前關于妊娠期大氣污染物暴露導致早產的機制尚無明確定論。有學者認為可能與污染物造成的胎膜損傷有關[13]。大氣污染物通過直接或間接途徑進入人體，引發廣泛的氧化應激和炎癥反應，氧自由基和炎癥介質的釋放可以激活蛋白酶，導致細胞外基質及膠原的加速分解，從而影響胎膜的結構和抗張力能力，最終導致胎膜破裂。此外，如果氧化應激引起的DNA損傷得不到有效修復，就會引發細胞的凋亡，這可能也是導致胎膜薄弱的原因之一。

2大氣污染物與死胎

妊娠20周以后，胎兒在子宮內死亡，稱4為死胎[17]。據估計，2015年國際上約有260萬死胎。目前雖然大氣污染物暴露與一些不良出生結局的研究受到關注，但重點關注死胎的研究為數不多。包竹青等[18]在對1995年至2013年間開展的12個不同類型的關于大氣污染物與死胎死產關聯強度的研究進行匯總后得出結論：SO2、PM10等是造成死胎、死產的危險因素，但對于大氣污染物造成死胎的敏感時期還沒有定論。此外，少數研究評估了死胎與PM2.5之間的關系[19,20]，然而相關文獻研究結論并不一致。Green等[19]在加利福尼亞進行的一項回顧性隊列研究提示妊娠期PM2.5暴露與死胎風險增加有關。他們收集了1999年至2009年間13999例死產和3012270例活產的數據，使用回顧性隊列設計和邏輯回歸模型，計算了孕婦整個妊娠期間與PM2.5接觸的死胎幾率。得到的結論是：在整個妊娠期間，暴露于PM2.5的濃度每增加10μg/m3，對應的死胎風險OR值為1.06（95%CI：0.99~1.13）。Liang等[21]以2014年至2017年間中國南方七個城市1273924名母親和其娩出胎兒為研究對象，對出生隊列的數據進行研究后，得出了一致的結論：他們發現整個妊娠期PM2.5的濃度每增加10μg/m3，死胎的風險比（HR）為1.52（95%CI：1.42~1.62）；與妊娠早期（HR：1.44；95%CI：1.37~1.52）和妊娠晚期（HR：1.23；95%CI：1.16~1.30）相比，在妊娠中期（HR：1.67；95%CI：1.57~1.77）觀察到的相關性相對更高，而且這種相關性與沒有懷孕和分娩經歷的孕婦對比更高，即妊娠中期母親接觸PM2.5，可能會增加死胎的風險，但母親先前的妊娠和分娩經歷可能會改變這種關聯。而DeFranco等[22]在俄亥俄州進行的另一項研究表明，妊娠早期和妊娠中期高水平的PM2.5暴露對死胎的發生率沒有顯著的影響，妊娠晚期暴露于高水平的PM2.5與死胎風險的顯著增加相關（OR：1.42，95%CI：1.06~1.91）。與此同時，Siddika等[20]在對13篇文獻進行Meta分析后發現死胎風險會隨PM2.5暴露濃度有所增加。然而，另一些研究報告得出了相反的結論。Zhu等[23]在對25項觀察性流行病學研究進行meta分析后發現：沒有證據表明PM2.5暴露每增加10μg/m3對死胎風險有統計學顯著影響（OR：1.18，95%CI：0.69~2.04）。PM2.5在妊娠期間的暴露量的估計存在一定的困難，不同的研究人員所使用不同的研究方法可能導致研究結果不一致。部分學者進行了大氣污染物與死胎之間的機制研究。Mazzoli-Rocha等[24]認、加快農業ghb胎的出現可能主要與污染物所造成的胚胎44及胎兒細胞DNA損傷有關，一些污染物在體內代謝后的活化產物能夠降低DNA的修復效率，增加DNA突變率，或者污染物本身就具有致畸致突變的作用。另有研究提出氧化應激、炎癥反應在死胎的發生中發揮了不可忽視的作用[25,26]。Mohorovic等[27]的研究則發現血液中的高鐵血紅蛋白水平可作為環境毒物對母親和胎兒不利影響的一個有價值的生物標志物。

3大氣污染物與新生兒出生體重

出生時體重小于2500g的新生兒稱為低出生體重兒[28]。這種新生兒部分器官功能可能尚未發育完全，免疫力低下，易發生感染，病死率高。無論胎齡，胎兒大于4000g即被認為是巨大胎兒[29]。大量研究表明，妊娠期暴露于大氣污染物與新生兒出生體重有一定的相關性。一些可改變的因素，如吸煙、營養和孕前體重已被確定為胎兒出生時體重和胎齡降低的危險因素[30,31]。Khadka等[32]研究表明，早產和低出生體重是成高度正相關的。Rangel等[33]發現長期暴露于逆溫環境會損害胎兒出生時的健康。所謂逆溫，是指氣溫隨高度增加而升高的反常氣象現象。逆溫存在時，空氣垂直對流受阻，近地面污染物不能及時擴散，從而增加了居民的暴露。具體來說，在妊娠的最后13周內，每周增加1次逆溫暴露會導致出生體重下降23.3g，低出生體重發生率增加0.6個百分點（或相對平均7.3%）。一項關于智利新生兒體重與PM2.5和PM10的研究結果[34]顯示，整個妊娠期接觸PM10與早產和低出生體重均相關，而PM2.5暴露僅在妊娠中期與出生體重降低相關。Ghosh等[35]的多元回歸研究結果表明，環境中PM2.5的濃度每增加10μg/m3，出生體重降低22g（95%UI：12~32），低出生體重風險增加11%（95%UI：1.07~1.16）。此外，在Luo等[36]的研究中發現母親妊娠期PM2.5暴露與二手煙暴露對巨大兒風險的交互作用具有統計學意義（交互作用P<0.05），即在整個妊娠期和妊娠早期，暴露于PM2.5空氣污染物的孕婦在妊娠期暴露于二手煙會增加巨大兒的發生風險，且二手煙的暴露頻率越高，二者的交互作用越強。有研究認為低出生體重兒的出現可能與大氣污染物造成的胎盤損傷有關。污染物在體內產生的炎癥和氧化應激反應，將對血管內皮細胞造成損傷，從而改變人體的血流動力學，增加血液黏度，甚至血栓形成，進而破壞胎盤微循環，影響母體與胎盤之間氧氣和營養物質的運輸，造成胎兒在母體內發育不良[22]。

4大氣污染與出生缺陷

嬰兒出生前發生身體結構、功能或代謝異常，稱為出生缺陷[37]。妊娠期間，孕婦及胎兒更易感染外界的有毒有害物質進而對胎兒的生長發育產生較大的影響。據估算，在我國出生缺陷的總發生率在5.6%左右[38]。近年來，有研究指出，妊娠期暴露于高水平PM2.5可能與某些出生缺陷的風險增加有關。Jiang等[39]在中國長沙進行的一項包含了921例病例和9210例對照的病例對照研究顯示：母親在妊娠早期接觸PM2.5會增加胎兒先天性心臟病的風險，且環境熱暴露可能會增強這種影響。Yu等[40]在對30篇文獻進行meta分析后發現，妊娠期持續暴露于PM2.5可能增加罹患法洛四聯癥的風險，暴露于PM2.5的濃度每增加10μg/m3，對應的法洛四聯癥風險的OR值為1.09（95%CI：1.00~1.18）。而妊娠期PM2.5暴露與其他先天性心臟病的發生率之間沒有顯著的統計學差異。Zhou等[41]對美國四個州的470萬新生兒的研究結果表明，PM2.5的濃度每增加10μg/m3，患單純性腭裂的風險顯著增加43%（OR：1.43，95%CI：1.11~1.86），而患唇裂的風險沒有增加。AlNoaimi等[37]在對553個病例和10214個對照進行匹配病例對照研究和特征選擇分析后發現母親在妊娠早期接觸PM2.5與較高的整體出生缺陷風險（OR：1.05，95%CI：1.01~1.09）以及較高的泌尿生殖系統缺陷（OR：1.06，95%CI：1.01~1.11）和神經管缺陷（OR：1.10，95%CI：1.03~1.17）風險顯著相關。國內外對于大氣污染物導致出生缺陷的機制研究主要集中于針對DNA的修飾及損傷方面。Grevendonk等[42]的研究指出，妊娠期大氣顆粒污染物暴露會增加母體及胎兒線粒體DNA損傷；另一項研究顯示，空氣污染物會通過DNA甲基化等表觀遺傳修飾作用改變胎兒的基因組DNA，從而在妊娠期影響胎兒基因表達模式[43]。Slama等[44]認為，大氣污染物還會通過導致氧化應激等方式，使胎兒發生遺傳性狀的改變，進而引發出生缺陷。

5總結與展望

綜上所述，越來越多的研究表明妊娠期大氣污染物暴露與早產、死胎、低出生體重、出生缺陷等不良妊娠結局相關，但具體的發病機制目前仍不清楚，相關研究也多停留在流行病學調查層面，缺乏分子生物層面的機制研究和病因探究。而且暴露是否存在敏感期，暴露劑量、暴露濃度等是否存在閾值也都沒有定論。該領域未來的研究將集中于闡明大氣污染物導致不良妊娠結局的生物學機制、準確測量妊娠期間各種污染物的暴露劑量，探索妊娠期間各種污染物質的關鍵暴露期。我國空氣污染狀況嚴重，雖然其影響孕婦和胎兒的具體機制尚不清楚，但是推測大氣污染物可能通過多種潛在的機制對人類健康產生持續性、發展性的威脅，我們應當充分認識到該問題的嚴重性以及急迫性。希望國內能夠開展更多嚴謹可靠的相關研究，實現早期干預，減少或者避免不良妊娠結局的出現。

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作者:金劍 常慧 黃和緩 彭瑞 趙冰 張小安 單位:鄭州大學第三附屬醫院河南科技大學