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細顆粒物(PM?.?)是公認的心血管疾病(CVD)重要環境危險因素。
既往研究多聚焦于PM?.?總質量,對于不同組分在心血管致病效應中的具體貢獻份額與毒性差異,證據尚不充分且存在分歧。這可能導致我們在污染控制上胡子眉毛一把抓,忽視了最具健康危害的元兇。
近日發表于JACC期刊的這項覆蓋近50萬中國成年人的前瞻性隊列研究,填補了上述空白。
北京大學呂筠、韋晶團隊發現,PM?.?各化學組分長期暴露均會增加心血管疾病發病風險,危害程度存在明顯差異。在PM?.?總質量不變前提下,組分結構改變會顯著改變患病風險。其中,氯離子、黑碳、硫酸鹽是危害最強的三類組分。
該研究提示,大氣治理需從 “總量管控” 向“質量-毒性”協同管控的“雙軌制”策略轉變。
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我國多年大氣治理顯著降低PM?.?整體濃度,但僅管控顆粒物總量的策略逐漸顯現局限——PM?.?健康危害不只取決于質量濃度,還由內部化學組分決定。
于是,研究團隊采用中國慢性病前瞻性研究隊列(CKB)的數據,最終納入487037名基線無CVD或癌癥的30-79歲成年人,中位隨訪時長15.1年,累計記錄196224例新發心血管事件,涵蓋缺血性心臟病、缺血性卒中、出血性卒中及其他腦血管病四大亞型。
研究采用1 km空間分辨率的CHAP大氣數據集,估算每位參與者居住地2001-2021年間PM?.?及其六大關鍵組分(黑碳、有機物、氯離子、硝酸鹽、硫酸鹽和銨離子)的日平均濃度,并計算隨年份變化的3年滑動平均暴露量作為主要分析指標。
研究首先通過傳統單污染物模型,驗證了PM?.?及各組分濃度升高與CVD風險的顯著正關聯。
結果顯示,所有組分均與總心血管病風險顯著正相關,每四分位距濃度升高,硝酸鹽、氯離子分別與心血管發病風險提升29%、28%相關,二者毒性效應最強;有機質(HR 1.17)、硫酸鹽(HR 1.23)、黑碳(HR 1.15)風險次之;銨根未納入單組分主分析。其中,碳質組分與心血管風險呈近似線性增長,無機離子則呈現低濃度快速上升、中位濃度后增速放緩的非線性暴露 - 反應關系。
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為排除組分間高度共線性的干擾并模擬真實污染構成變化,研究采用組分比例模型(固定PM?.?總質量,評估某組分占比升高的額外風險),并進一步通過等距對數比轉換進行替代分析,量化在總PM?.?質量不變時,將1%的某組分替換為另一組分對CVD風險的影響。
結果顯示,氯離子是PM?.?中最危險的組分。將任何其他組分的1%替換為氯離子,均會導致總CVD、缺血性心臟病和缺血性卒中風險顯著升高3%-15%,其中以替代硝酸鹽的效應最強。黑碳和硫酸鹽亦被識別為高風險特征組分,黑碳占比置換每增加1%,與缺血性卒中風險升高1%-7%相關,而增加硫酸鹽比例則與缺血性心臟病風險升高2%-5%顯著相關。
研究進一步通過亞組和區域異質性分析發現,女性、城市居民及非吸煙者對PM?.?組分的心血管效應更為敏感;且不同地區PM?.?的組分構成差異(而非濃度差異)是造成區域間健康效應異質性的主導因素,這為因地制宜的精準防控提供了有力證據。
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總之,該研究在大規模中國人群中系統描繪了PM?.?不同組分對心血管健康的差異化毒性圖譜。其核心價值在于,將研究視角從傳統的“總質量濃度”延伸至“內部有害組成”,并通過替代模型量化了組分間此消彼長對疾病風險的動態影響。
研究明確指出,氯離子、黑碳和硫酸鹽應被列為優先管控的關鍵組分。鑒于這些組分主要來源于煤炭燃燒、工業排放及化石燃料相關過程,針對性地推動能源結構清潔化、工業過程優化以及末端治理技術升級,有望在控制總質量的同時實現更優的心血管健康收益。
當然,本研究也存在局限性,如有機物通過差值法估算可能引入誤差,未納入重金屬等微量毒性組分,以及暴露評估未考慮個體居住地遷移等。但瑕不掩瑜,本研究無疑提供了從“粗放式”降塵邁向“精準化”減毒的關鍵證據。
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參考文獻:
[1]Shi, H, Cheng, S, Sun, D. et al. Associations Between PM2.5 Components and Cardiovascular Diseases: A Cohort Study of 0.5 Million Chinese Adults. JACC. null2026, 0 (0) .
https://doi.org/10.1016/j.jacc.2026.04.040
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本文作者丨張艾迪
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