蔡婧/阚海东团队发现超两成新生儿早产与大气细颗粒物污染有关
（供稿：蔡婧 姜宜萱）
近期，我院蔡婧/阚海东团队联合国家卫生健康委科学技术研究所贺媛/马旭团队，在孕期PM2.5暴露与早产风险及疾病负担的研究中取得进展，研究成果分别以“Composition of fine particulate matter and risk of preterm birth: A nationwide birth cohort study in 336 Chinese cities”和“Improved air quality and reduced burden of preterm birth in China: 2013–2017”为题在线发表于《Journal of Hazardous Materials》杂志和《Science Bulletin》杂志。
减少孕产妇和新生儿死亡是联合国可持续发展目标的重要内容。而早产（Preterm Birth, PTB）既是新生儿发病和死亡的主要原因，也是导致5岁以下儿童死亡的重要因素。据WHO估计，全球每年约有1500万早产儿出生，给社会和家庭造成了沉重的负担。既往研究表明早产的发生与孕期PM2.5暴露有关；然而，现有研究的结果并不一致，且各类PM2.5化学组分的具体作用尚不清楚。此外，为了改善严峻的大气污染状况，我国政府于2013年9月发布《大气污染防治行动计划》十条措施（以下简称“大气十条”），着力控制全国空气污染。该政策实施以来，我国各地空气质量水平发生显著改善。然而，该政策对我国早产疾病负担的长期影响以及这一影响在时空分布上的差异尚未被研究过。评估该政策的影响，对于继续推动相关政策法规的制定和改进、面向公众进行及时的风险交流以降低PM2.5的早产风险具有重要意义。
针对上述问题，课题组基于国家孕前优生健康检查项目，开展了全国性的队列研究。定量评估PM2.5及其主要化学成分（OC、BC、SO42−、NH4+和NO3−）致早产发生的风险。研究采用高时空精度的卫星预测模型模拟孕妇孕期PM2.5及其化学组分的暴露；在控制人口社会学特征、孕妇个体和生活方式因素、季节和空间变异的情况下，采用Cox回归分析暴露-反应关系，并通过分层分析识别可能的敏感亚群。
研究共纳入372万名新生儿，其中早产比例达7.7%。孕妇全孕期总PM2.5暴露每增加一个四分位距（29 μg/m3），早产发生风险增加7%（风险比 HR：1.07；95%置信区间CI: 1.07–1.08）（图1）。各组分均与早产发生显著相关，其中两种含碳组分OC和BC引起的早产风险最大，HR均为1.09 (95%CI: 1.08–1.10)。妊娠年龄较大、孕期暴露于二手烟、孕前超重或肥胖、在冬季受孕、以及生活在我国北方地区或农村地区的妇女更加易感。不同早产类型（极早产，20-31孕周分娩；中度早产，32-34孕周分娩；以及晚期早产，35-36孕周分娩）中，晚期早产对PM2.5及各类组分（OC和SO42-除外）更为敏感，可能原因在于极早产和中度早产往往还存在其他更为严重的危险因素，这些因素可能“掩盖”了PM2.5及其组分的危害作用。
图1. 不同孕期总PM2.5及其组分浓度每升高IQR单位引起的早产风险比
基于同一数据库，课题组进一步分析孕期PM2.5暴露引起早产疾病负担的时空变化，通过对比2013年和2017年的疾病负担差异，评估“大气十条”政策影响，并绘制网格化（1公里分辨率）的空气污染早产疾病负担的空间分布。结果显示，“大气十条”政策实施后，我国人口加权PM2.5浓度显著下降，即便2016年我国全面开放二胎政策，新生儿数量有所上升，我们依然观察到PM2.5相关早产疾病负担的降低。以WHO发布的《全球空气质量指南(2021)》中PM2.5年IT-4平均浓度限值10 μg/m3为参考浓度，2013年我国归因于孕期PM2.5暴露的早产儿数量达到283,726 (95%CI：273,257–294,040)，而在2017年，这一数字降至270,539 (95%CI：260,192–280,766)，PM2.5暴露致早产的归因分数也从28% (95% CI, 27%–29%)降至23% (22%–24%)（图2）。孕期早产疾病负担的降低，在以往污染较为严重的京津冀和黄河中下游等地区更为明显。然而，目前我国PM2.5相关早产疾病负担依然高于其他发达国家，因此，持续改善空气质量依然十分必要。
基于目前样本量最大的全国出生数据，这两项研究定量分析了我国 PM2.5 及其化学组分暴露引起的早产风险，计算孕期PM2.5引起的早产疾病负担，并评估“大气十条”政策的实施对于不良出生结局的影响。上述研究发现具有重要的公共卫生意义，为相关部门制定保护母婴健康相关的政策条例，提供相应的科学依据。同时，这些研究结果对于世界上其他中低收入及高污染国家，也具有重要的参考价值。
图2. 我国2013–2017年人口加权PM2.5浓度(a)、早产归因数(b)及归因分数(c, d)
复旦大学公共卫生学院博士研究生姜宜萱与国家卫生健康委科学技术研究所贺媛副教授为两篇论文的共同第一作者，国家卫生健康委科学技术研究所马旭教授与复旦大学公共卫生学院蔡婧副教授为共同通讯作者，复旦大学公共卫生学院阚海东教授为资深作者。两项研究得到了国家重点研发计划项目(2016YFC1000102, 2016YFC1000307,和2016YFC0206202)，国家自然科学基金重大研究计划集成项目（91543114），上海市自然科学基金资助项目（20ZR1402900）等项目的资助。