陳生金，張志凱，高宇平

《中國心血管健康與疾病報告2019》顯示，2002年—2017年，我國各年齡段急性心肌梗死發(fā)病率均呈升高趨勢[1]。隨著我國工業(yè)化和城市化迅速發(fā)展，多種類的污染物及機動車尾氣排放使空氣污染呈現(xiàn)復雜的特征，甚至出現(xiàn)空氣污染極度嚴重的霧霾天氣，使得除了傳統(tǒng)心血管病風險因素外，空氣污染愈發(fā)受到關注。其中，PM2.5作為空氣污染物的指標，危害范圍廣，持續(xù)時間長，且參與多種疾病的發(fā)生發(fā)展[2]。相關研究表明，空氣中細顆粒物質PM2.5在心臟疾病的發(fā)展中發(fā)揮著作用[3]。PM2.5通過炎癥反應、凝血功能障礙、自主神經(jīng)紊亂等方面作用于心血管系統(tǒng)，引起急性心肌梗死。現(xiàn)綜述PM2.5與急性心肌梗死的關系，并對其病理生理機制和預防方式進行探討，以期減少急性心肌梗死發(fā)病，提高急性心肌梗死病人生存質量。

1 PM2.5概述

PM指懸浮在空氣中固體、液體的復雜混合物，按直徑分為PM10(直徑<10 μm)、PM2.5(直徑<2.5 μm)、PM0.1(直徑<0.1 μm)，同時根據(jù)來源分為自然來源和人為排放，人為排放主要來源為尾氣排放、燃燒燃料等。其中，PM2.5易深入肺部并沉積在呼吸系統(tǒng)末端細支氣管和肺泡中，經(jīng)循環(huán)系統(tǒng)引起人體各系統(tǒng)疾病[4]，受到廣泛關注。PM2.5具有顆粒小、表面積大、易吸附空氣中的毒害物質等[5]特點，這些性質使得PM2.5不僅可直接損傷人體，還可通過攜帶的病毒、細菌等對人體造成進一步損傷。

2 PM2.5與急性心肌梗死的關系

2.1 PM2.5長期暴露與急性心肌梗死風險 一項研究入組了11個隊列約10萬名研究者并進行了平均長達11.5年隨訪，發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度增加5 μg/m3，冠狀動脈事件風險增加13%[6]。Madrigano等[7]對馬薩諸塞州4 467例急性心肌梗死病人及9 027名居民進行了病例對照研究，結果顯示，PM2.5濃度每增加0.59 μg/m3，急性心肌梗死概率增加4%。一項隊列研究納入了約43萬名受試者，結果顯示，當PM2.5濃度>18 μg/m3時，PM2.5每增加10 μg/m3，心血管死亡率增加4.7%[8]。一項長達10年的橫斷面研究，共納入31 162名，年齡35～74歲的受試者，結果顯示：PM2.5每增加1 μg/m3，10年內(nèi)動脈粥樣硬化性心血管疾病(ASCVD)風險增加了9.1%[9]。PM2.5長期暴露的影響是慢性、隱匿性的，但不可忽視的是PM2.5對急性心肌梗死進展的影響。目前PM2.5對急性心肌梗死長期影響的研究較少，尚需更多的研究深入探討。

2.2 PM2.5短期暴露與急性心肌梗死風險 流行病學研究表明，PM2.5暴露與增加的心血管發(fā)病率和死亡率相關，且這些效應對已存在心血管功能損害(冠狀動脈粥樣硬化斑塊等)的個體更加明顯[10]。一項研究納入了34篇文章進行薈萃分析，將PM2.5濃度統(tǒng)一量化為10 μg/m3，并對大氣污染物短期暴露和急性心肌梗死風險的關系進行分析，結果顯示，PM2.5與急性心肌梗死風險增加顯著相關(RR=1.025)[11]。另一項多中心研究統(tǒng)計了2012年—2016年13萬例急性心肌梗死病人，結果顯示，春季(3～5月)PM2.5濃度每增加10 μg/m3，急性心肌梗死伴無阻塞性冠狀動脈疾病和急性心肌梗死伴冠狀動脈疾病入院率均顯著增加，其RR值分別為1.151[95%CI(1.079，1.227)]和1.049[95%CI(1.020，1.073)][12]。一項來自湖北省2013年—2018年的急性心肌梗死死亡病例研究顯示，當PM2.5濃度<33.3 μg/m3時，PM2.5濃度每升高10 μg/m3，急性心肌梗死死亡率增加4.14%[13]。一項病例對照研究納入了106 467例ST段抬高型心肌梗死(STEMI)病人和12 719例非ST段抬高型心肌梗死(NSTEMI)病人，PM2.5每升高1個四分位間距濃度(47.5 μg/m3)，第2天、第3天、第4天和0～5 d的STEMI發(fā)生風險分別升高0.6%、0.8%、0.6%和0.9%，PM2.5短期升高未增加NSTEMI風險[14]。上述研究均證實了PM2.5短期暴露可能增加急性心肌梗死的發(fā)生概率。

3 病理生理機制

美國心臟學會在2010年將空氣污染物對心血管的影響機制進行了總結[15]，而PM2.5首先經(jīng)過呼吸系統(tǒng)沉積在肺部，引起低程度炎癥，之后發(fā)生肺泡和心血管系統(tǒng)炎癥反應，而更小的顆粒直接進入血液循環(huán)，對心血管系統(tǒng)造成直接損傷。PM2.5主要通過以下機制對急性心肌梗死產(chǎn)生影響。

3.1 PM2.5通過全身炎癥反應引起急性心肌梗死 PM2.5短期暴露引起的炎癥反應在急性心肌梗死的發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。PM2.5短期暴露引起急性反應物及細胞因子升高，包括C反應蛋白、纖維蛋白原[16-17]、腫瘤壞死因子(TNF)-α、白細胞介素(IL)-1等[18-19]。PM2.5濃度升高引起免疫細胞如CD14單核細胞、CD16自然殺傷細胞、CD4和CD8T細胞升高[20]。這些急性反應物、細胞因子及免疫細胞升高和活化對冠脈粥樣硬化斑塊發(fā)生發(fā)展及其破裂有重要的影響[21]。Li等[22]研究顯示，PM2.5激活了核轉錄因子(NF)-κB通路，增加了缺氧新生小鼠心室肌細胞IL-1和IL-6基因表達，確定了IL-1經(jīng)NF-κB通路誘導心肌細胞凋亡，損害心臟功能。NOD樣受體熱蛋白結構域相關蛋白3(the NOD-like receptor family pyrin domain containing 3，NLRP3)炎性體是由NLRP3、凋亡相關斑點樣蛋白(ASC)和無活性Caspase-1前體組成的復合體[23]。NLRP3炎性體及NLRP3對IL-1β的影響，在全身炎癥調節(jié)中發(fā)揮著重要作用。多項研究表明，PM2.5暴露與NLRP3炎癥體激活之間存在關聯(lián)，但潛在機制尚未明確[24-25]。無論NLRP3被PM2.5激活的機制如何，NLRP3是引起急性心肌梗死的一條重要途徑。PM2.5暴露引起的炎癥介質可激活循環(huán)白細胞和血管內(nèi)皮，促進細胞凋亡和遷移，增加血管細胞黏附分子-1(VCAM-1)和細胞間黏附分子-1(ICAM-1)表達，進而促進粥樣硬化斑塊進展[26]。

3.2 PM2.5影響凝血系統(tǒng)引起急性心肌梗死 PM2.5通過促進血栓形成并削弱內(nèi)源性纖溶系統(tǒng)引起急性心肌梗死。一方面，PM2.5通過減少活化部分凝血活酶時間(APTT)和凝血酶原時間(PT)，使血栓形成增加[20]。PM2.5短期暴露使血管性血友病因子(von Willebrand factor，vWF)表達增加[27]，促進血小板聚集。另一方面，PM2.5通過影響溶栓主要調節(jié)因子纖溶酶原激活劑抑制劑-1(PAI-1)抑制血栓溶解。有實驗表明，連續(xù)3 d每日8 h暴露于PM2.5濃縮環(huán)境組小鼠較處于過濾空氣組小鼠，暴露于PM2.5組小鼠肺和脂肪組織PAI-1蛋白和mRNA水平更高[28]。暴露于PM2.5與全身炎癥及組織因子的調節(jié)有關，這些因素與血小板活化的潛在機制有關。

3.3 PM2.5影響自主神經(jīng)導致急性心肌梗死 自主神經(jīng)系統(tǒng)控制著心率和心率變異性(HRV)，這兩項指標可預測急性心肌梗死發(fā)生[29]。一項薈萃分析顯示，短期暴露于PM2.5導致健康人群和年齡≥40歲人群HRV水平降低[30]，另一項基于動物研究的薈萃分析得到同樣的結論[31]。PM2.5與肺內(nèi)受體或神經(jīng)相互作用干擾自主神經(jīng)系統(tǒng)[32]，使交感神經(jīng)興奮增加，影響HRV、靜息心率和血壓[33]，交感神經(jīng)對HRV的影響促進了急性心肌梗死發(fā)生發(fā)展，其余心血管疾病和死亡風險同時增加[34]。一項研究表明，PM誘導肺泡炎癥，導致潛在有害細胞因子的釋放和HRV的降低，從而表明了自主神經(jīng)激活的另一種途徑[35]。

PM2.5可升高血壓，同時作為急性心肌梗死的潛在誘發(fā)因素[36]。有研究表明，PM2.5直接加劇缺血性心肌病的程度[37]。PM2.5暴露對急性心肌梗死的影響機制尚未明確，PM2.5引起全身炎癥反應，影響全身凝血系統(tǒng)和自主神經(jīng)功能，促進動脈粥樣硬化病變發(fā)生發(fā)展，并進一步引起心血管事件。

4 預 防

PM2.5作為急性心肌梗死的一個危險因素，但評價一個危險因素對社會公共衛(wèi)生的影響，不僅取決于其對個體的相對風險大小，還與其影響的人群數(shù)量有關。歐洲經(jīng)濟區(qū)公布的健康影響指標中，歸因于PM2.5的死亡人數(shù)為37.4萬人[38]。我國擁有龐大人口，PM2.5影響龐大人群帶來的危害不可忽視。有研究顯示，PM2.5短期暴露和長期暴露對健康的影響在低濃度時即可觀察到[39]，因此，降低PM2.5的污染及采取相應的預防措施是相當必要的。在社會和政府方面，應大力增加清潔能源的使用，同時對工業(yè)排放進行無害化或減低排放，增加綠化面積等。世界衛(wèi)生組織領導了減低空氣污染的運動，并在2018年舉行了全球空氣質量和健康會議[40]，我國承諾在2060年達到碳中和，這是我們國家層面的努力。對個人來說，口罩和居家空氣凈化器是必要的，特別是在霧霾嚴重的城市?？寡趸瘎┤缇S生素E、維生素C及適度運動可能減輕PM2.5對身體的負面影響[41]。