王巧偉 王旭英 李永荷 呂宏梅 潘小川 劉瑋

100142北京，解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院（王巧偉、李永荷、呂宏梅、劉瑋）；北京大學公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學系（王旭英、潘小川）

北京市PM2.5濃度與蕁麻疹門診人次的關系研究

王巧偉 王旭英 李永荷 呂宏梅 潘小川 劉瑋

100142北京，解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院（王巧偉、李永荷、呂宏梅、劉瑋）；北京大學公共衛(wèi)生學院勞動衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學系（王旭英、潘小川）

目的探討北京市環(huán)境空氣污染物濃度與每日蕁麻疹門診量的關系。方法主要采用時間序列結合分布滯后非線性模型和Spearman相關性分析來研究PM2.5與蕁麻疹門診量的關系，以每升高一個四分位間距（82.8 μg/m3）引起的蕁麻疹就診量增加的RR值表示PM2.5對蕁麻疹的效應。結果研究期間，PM2.5、溫度、濕度及蕁麻疹日門診量分別為89.3 μg/m3、12.7℃、51.9%、27.3人次。PM2.5與日均溫度，相對濕度及蕁麻疹門診人次的Spearman相關系數(shù)分別是-0.21、0.49、0.01，前兩者差異有統(tǒng)計學意義，蕁麻疹門診人次與日均溫度，相對濕度的Spearman相關系數(shù)分別是0.36、0.31，差異有統(tǒng)計學意義。在lag0?14時，RR值為1（95%CI：0.89，1.13），而控制混雜因素后，PM2.5對蕁麻疹每日門診量滯后20 d的累積效應RR值為1.22（95%CI：1.03?1.46）（P＜ 0.05），滯后效應明顯延長。結論PM2.5與蕁麻疹門診量的關系易受氣象因素、生物性混雜因素的影響，其中相對濕度、平均溫度均與蕁麻疹就診量呈正相關。

蕁麻疹；空氣污染物；環(huán)境污染；濕度；統(tǒng)計學；PM2.5

2013年以來，全國各地遭遇灰霾天氣，公眾十分關注灰霾對健康的影響。造成霧霾的重要原因PM2.5是指環(huán)直徑≤2.5 μm的固態(tài)或液態(tài)（微滴狀）懸浮于空氣中的顆粒物。這類顆粒物主要來源于各種燃料燃燒、工業(yè)生產、交通污染，道路揚塵等，污染源種類繁多［1］。由于污染源及氣象因素的差異，各市的PM2.5的成分多樣，不盡相同。根據本文數(shù)據，2013年北京市PM2.5的平均濃度已經達到89.3 μg/m3，（一級空氣質量15 μg/m3）。毒理學研究發(fā)現(xiàn)，細顆粒物PM2.5通過呼吸道進入肺泡后各個系統(tǒng)均受到不同程度的損害，機制可能與氧化損傷、基因突變等有關［2］。皮膚作為全身面積最大的器官，直接與PM2.5接觸，承受壓力較大。我們通過探討PM2.5與蕁麻疹就診量的相關性，為空氣環(huán)境污染對皮膚健康的影響提供流行病學數(shù)據。

資料與方法

一、資料

2013年1月1日至2014年6月30日，就診于解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院并診斷為蕁麻疹的北京市患者，共14 906例，包括急慢性蕁麻疹。排除標準：常住地為北京以外地區(qū)；診斷不符合蕁麻疹以及診斷不明者。氣象數(shù)據主要包括同時期的大氣細顆粒物PM2.5的濃度，氣象資料（相對濕度和平均溫度），其中，PM2.5來自于北京市環(huán)境保護中心，氣象數(shù)據來自于國家氣象共享平臺。

二、統(tǒng)計方法

主要采用時間序列結合分布滯后非線性模型（distributed lag non?linear model，DLNM）和Spearman相關性分析來探討PM2.5與蕁麻疹門診量的關系，數(shù)據統(tǒng)計采用時間序列結合分布滯后非線性模型公式：

公式中：t為觀察日；Yt為觀察日蕁麻疹的門診人次；α為截距；ns（…）為自然樣條；DOWt為觀測日所在的星期幾；Holidayt是節(jié)假日變量，取值為1時為法定節(jié)假日；RHt和Tempt分別是觀察日的相對濕度和日均溫度；PM2.5t，l1應用DLNM生成的PM2.5在不同滯后天數(shù)的矩陣。

我們用PM2.5的最大滯后天數(shù)為21 d，同時根據Akaike信息準則（AIC）最小選擇PM2.5和滯后天數(shù)最適自由度。所有的數(shù)據統(tǒng)計分析均用R3.1.1統(tǒng)計軟件（http：//www.r?project.org），通過每升高一個四分位數(shù)間距引起的蕁麻疹就診量增加的RR值表示大氣細顆粒物對蕁麻疹的效應［3］，P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

表1 空軍總醫(yī)院蕁麻疹每日門診人次、大氣細顆粒物及氣象因素

結 果

表2 大氣PM2.5、氣象因素與蕁麻疹每日門診量Spearman相關系數(shù)

1.蕁麻疹日平均就診量（樣本量14 906例），PM2.5日均濃度及氣象因素的基本情況見表1。通過計算（P75?P25）PM2.5濃度的四分位數(shù)間距為82.8 μg/m3。由于蕁麻疹就診高峰期均處于春夏季，氣溫回升，生物致敏因素增加，提示存在溫度及生物性過敏原等混雜因素。研究期間日均溫度，相對濕度與蕁麻疹就診量的相對關系，溫度與相對濕度在4月開始上升，至9月呈下降趨勢，與蕁麻疹就診量一致，由此推測，溫度，相對濕度與蕁麻疹就診量可能存在正相關。通過Spearman相關性分析，得出結果：PM2.5的濃度與日均溫度呈負相關，但與相對濕度呈正相關；日均溫度，相對濕度均與蕁麻疹就診量呈正相關關系（P＜0.05）。見表2。

2.使用DLNM模型控制長期趨勢，周末效應及氣象因素后發(fā)現(xiàn)，PM2.5對蕁麻疹發(fā)病的作用既存在急性的效應，又存在緩慢延遲效應（圖1，2），分別對應蕁麻疹的速發(fā)相和遲發(fā)相。結果發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度與蕁麻疹患者就診量并沒有統(tǒng)計學上相關性lag0?14時，RR值為1（95%CI0.89，1.13），此部分結果與使用廣義相加模型研究結果相同［4］。分析原因可能與眾多混雜因素的干擾有關，如果對生物性混雜因素不加以控制，那么整體的研究結果中看不出PM2.5與蕁麻疹的關系，顯示了蕁麻疹發(fā)病過程中影響因素的復雜性。剔除或控制潛在的生物性等混雜因素（只分析寒冷季節(jié)的數(shù)據）再通過DLNM模型進行分析，發(fā)現(xiàn)PM2.5對蕁麻疹每日門診量的滯后效應延長，在滯后15 d左右達到峰值（圖3，4）。PM2.5對蕁麻疹每日門診量影響的累積效應顯著相關，Lag0-20時，每增加一個IQR值的PM2.5引起蕁麻疹就診量增加的RR值為1.22（95%CI1.03-1.46，P＜ 0.05）。

圖1 PM2.5每增加一個IQR（82.8 μg/m3）引起的蕁麻疹發(fā)病人數(shù)增加的lag RR值

圖2 PM2.5對每日門診量滯后效應影響的3D圖

圖3 控制可能的生物性等影響因素后PM2.5每增加1個IQR，引起的蕁麻疹每日門診人次增加的RR值和滯后效應分布

圖4控制可能的生物性等影響因素后

討 論

每日蕁麻疹就診量是時間序列結合數(shù)據，其變化趨勢易受節(jié)假日效應和長期趨勢等影響，同時，空氣污染物濃度及成分會受到氣象因素如溫度、濕度及風速的影響，因此探討環(huán)境空氣污染物對蕁麻疹就診人次的影響，需要使用對應的數(shù)學模型排除上述影響。本研究使用DLNM模型控制長期趨勢，周末效應，溫度和相對濕度后，發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度的升高并沒造成蕁麻疹發(fā)生的風險增加（P＞0.05）。改變PM2.5的參考濃度后，結果顯示PM2.5高濃度對蕁麻疹門診量影響與之前基本一致，滯后效應當天較明顯，但差異均無統(tǒng)計學意義。提示可能存在其他的生物性等混雜因素，分析原因，可能由于蕁麻疹就診高峰期處于春夏季節(jié)，氣溫回升，動植物過敏原多發(fā)，如花粉，動物皮毛等［5］，這些潛在的生物性因素均有可能作為混雜因素影響分析結果，正如García?Gallardo 等［6］發(fā)現(xiàn)不同濃度的顆粒物，SO2，NO（x），臭氧與花粉共同的致敏作用有所不同。所以，當排除花粉等生物性混雜因素對蕁麻疹就診量的影響后，分析結果顯示，大氣細顆粒物對蕁麻疹每日門診量的滯后效應延長，滯后20 d的累積效應RR值為 1.22（95%CI1.03-1.46）具有統(tǒng)計學意義。可見在控制可能存在生物性等混雜因素影響后大氣細顆粒物PM2.5對蕁麻疹門診量具有明顯的滯后效應。

大氣細顆粒物PM2.5如何影響蕁麻疹發(fā)病的機制并不是十分明確。蕁麻疹發(fā)病機制分為變態(tài)反應（主要以Ⅰ型變態(tài)反應為主）和非變態(tài)反應。變態(tài)反應又可分為速發(fā)相和遲發(fā)相，前者皮損可以在接觸后數(shù)秒內出現(xiàn)，持續(xù)數(shù)小時；后者則在6～12 h內出現(xiàn)，持續(xù)數(shù)天。PM2.5由于其特殊的物理性質可以攜帶大量的有機化合物，如芳香烴類，這些化合物可以與芳香烴受體結合并將其激活，從而引起一系列的生物學效應，包括產生大量的活性氧族，COX?2等炎癥因子，而活性氧在蕁麻疹的發(fā)病機制中發(fā)揮作用［7］，另外顆粒物及其攜帶的物質長期懸浮于空氣中，可與揮發(fā)性有機物類似，作為變應原直接刺激皮膚或者經呼吸道進入體內，使機體處于持續(xù)的高敏狀態(tài)，引發(fā)各類變態(tài)反應。同時，PM2.5對慢性蕁麻疹患者的心理影響也是不容忽視的。

國際上其他研究者也得出類似結果。Kousha等［8］發(fā)現(xiàn)空氣質量健康指數(shù)（the air quality health index，AQHI）與急診就診量存在正相關關系。在滯后2和3 d，觀察到AQHI與由于蕁麻疹急診就醫(yī)量的RR之間存在顯著的正相關關系。環(huán)境空氣污染物PMs可以影響變態(tài)反應性皮膚病的發(fā)生發(fā)展。Song等［3］采用線性混合效應模型對大氣細顆粒物和超細顆粒物與兒童特應性皮炎進行了分析，發(fā)現(xiàn)超細顆粒物濃度每升高一個四分位數(shù)間距（interquartile range，IQR：28～ 140/m3），其皮膚瘙癢的癥狀增加 3.1%（95%CI0.2，6.1）。2010年，Kr?mer等［9］研究提示，居住在車流量大的區(qū)域兒童濕疹的患病率高于居住在車流量較少區(qū)域的同齡兒童。該研究發(fā)現(xiàn)煤煙濃度每升高90%，經醫(yī)生診斷的兒童濕疹患病風險增加69%（95%CI1.04-2.75）。

關于氣象因素對蕁麻疹發(fā)病情況的影響，我們的研究結果與其他學者的研究不一致。本研究顯示，北京市蕁麻疹的日門診量與溫度，相對濕度呈正相關關系。而歐洲的一項針對兒童的調查表明，溫度與急性蕁麻疹的發(fā)病率呈負相關，相對濕度對其影響則因南北地域而異［10］?？紤]研究對象的選擇不同造成了結果的差異：歐洲的這項研究并沒有以全體蕁麻疹患者作為研究對象，只選取了兒童的急性蕁麻疹。大氣細顆粒物PM2.5與蕁麻疹門診量有顯著相關性，并具有明顯的滯后效應。PM2.5與蕁麻疹門診量的關系易受氣象因素、生物性混雜因素的影響，其中，相對濕度、平均溫度均與蕁麻疹就診量呈正相關。

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Association between PM2.5 concentrations and the daily number of outpatient visits for urticaria in Beijing city

Wang Qiaowei,Wang Xuying,Li Yonghe,Lyu Hongmei,Pan Xiaochuan,Liu Wei

Department of Dermatology,Air Force General Hospital of PLA,Beijing 100142,China（Wang QW,Li YH,Lyu HM,Liu W）;Department of Occupational and Environmental Health,School of Public Health,Peking University,Beijing 100191,China（Wang XY,Pan XC）

Liu Wei,Email:lwei5811@126.com

ObjectiveTo investigate the association between concentrations of environmental air pollutants and the daily number of outpatient visits for urticaria in Beijing.MethodsTime series analysis in combination with distributed lag non?linear model（DLNM）and Spearman′s rank correlation test was used to analyze the association between PM2.5 concentrations and the daily number of outpatient visits for urticaria.All effect estimates were expressed as a risk ratio（RR）for the daily number of outpatient visits with an interquartile range（IQR）increase of 82.8 μg/m3in PM2.5.ResultsFrom January 1st 2013 to June 30th 2014,the daily average PM2.5 concentration,temperature,relative humidity and number of visits for urticaria were 89.3 μg/m3,12.7 ℃ ,51.9%and 27.3 respectively.Spearman′s rank correlation test showed that the daily average PM2.5 concentration and number of visits for urticaria were correlated with daily mean temperature（rs=-0.21,0.36,respectively,P＜ 0.05）and relative humidity（rs=0.49,0.31,respectively,P＜ 0.05）,but no correlation was observed between daily average PM2.5 concentrations and daily number of visits for urticaria（rs=0.01,P＞ 0.05）.There was no significant correlation between daily number of outpatient visits for urticaria and daily PM2.5 concentration lagged by 0-14 days（RR=1,95%CI:0.89,1.13）.After potential confounding factors were adjusted,an 82.8 μg/m3increase in daily PM2.5 concentration at lag 0-20 days was significantly associated with a 22%（95%CI:3%,46%）increase in daily number of outpatient visits for urticaria,suggesting that the lagged effect of PM2.5 was obviously increased.ConclusionThe association between PM2.5 concentrations and the number of visits for urticaria is easily affected by meteorological factors and biological confounding factors,and relative humidity and mean temperature are both positively correlated with the number of visits for urticaria.

Urticaria;Air pollutants;Environmental pollution;Humidity;Statistics;PM2.5

劉瑋，Email：lwei5811@126.com

10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2017.01.006

2016?04?11）

（本文編輯：周良佳 吳曉初）