Correlation between PM_2.5 and Acute Coronary Syndrome in Hebei Region

MENG Na¹， LIU Suyun²， LI Shaoning¹， LYU Yunling¹， MENG Linlin¹， ZHAO Qian¹， LI Xiucai¹

1.Shijiazhuang Second Hospital， Shijiazhuang 050000， Hebei， China; 2.The Second Hospital of Hebei Medical University， Shijiazhuang 050000， Hebei， China

Corresponding Author" LIU Suyun， E-mail： 584351308@qq.com

Keywords" acute coronary syndrome; particulate matter; PM_2.5; correlation

摘要" 目的：探討大氣顆粒物（PM_2.5）與急性冠脈綜合征發(fā)病情況的相關性。方法：收集2018年1月1日—2020年12月12日因急性冠脈綜合征在石家莊市第二醫(yī)院住院病人的一般資料，并收集石家莊市環(huán)保部門對外公布的PM_2.5研究性監(jiān)測數(shù)據(jù)，分析3年來同期隨PM_2.5濃度變化與急性冠脈綜合征住院人次之間的相關性。結果：2018—2020年因急性冠脈綜合征住院病人共18 615人次。PM_2.5日均濃度為68.7 μg/m³。PM_2.5對急性冠脈綜合征病人住院當日（lag0）即表現(xiàn)出影響，在滯后1 d（lag01）時出現(xiàn)最大單日效應量，超額危險度（ER）值為 2.06，95%CI（0.61，3.25）。雙污染物模型與每日因急性冠脈綜合征病人住院的關系，時間選取在結果效應值最大的滯后lag1，結果顯示二氧化氮（NO₂）、二氧化硫（SO₂）和一氧化碳（CO）均能夠一定程度上加大PM_2.5對每日急性冠脈綜合征住院的效應值，P＜0.05，且均有統(tǒng)計學意義。結論：石家莊市PM_2.5濃度與因急性冠脈綜合征住院人數(shù)呈正相關，并具有一定的滯后性，以滯后1 d的效應最為顯著，且雙污染物模型之間有相互協(xié)同作用。

關鍵詞" 急性冠脈綜合征；顆粒物質(zhì)；PM_2.5；相關性

doi：10.12102/j.issn.1672-1349.2025.03.015

急性冠脈綜合征（ACS）指冠狀動脈內(nèi)不穩(wěn)定的粥樣硬化斑塊破裂或糜爛繼發(fā)血栓形成所導致的心臟急性缺血綜合征，其發(fā)病率和病死率逐年上升^［1］。近年來，國內(nèi)外大量研究表明，環(huán)境污染可危害人類健康，帶來嚴重的公共衛(wèi)生問題，特別是以細顆粒物（PM_2.5）為代表的可吸入顆粒物濃度的上升與疾病的發(fā)病率、死亡率密切相關^［2］。奉水東等^［3］的研究表明，以PM_2.5為主空氣污染物是血脂異常的危險因素，而血脂異常是急性冠脈綜合征最重要的危險因素。2016年1月—2018年12月河北省大氣污染狀況有所改善，但形勢依舊嚴峻，而2000—2017年石家莊市PM_2.5年均質(zhì)量濃度總體呈升高態(tài)勢^［4-5］，可能會對當?shù)丶毙怨诿}綜合征病人的發(fā)病情況產(chǎn)生影響。本研究統(tǒng)計2018－2020年石家莊地區(qū)空氣污染情況、氣象情況及急性冠脈綜合征發(fā)病情況，探討PM_2.5和急性冠脈綜合征發(fā)病的相關性。

1 資料與方法

1.1 一般資料

收集2018年1月1日—2020年12月12日于石家莊市第二醫(yī)院住院治療急性冠脈綜合征病人的一般資料。納入標準：1）依據(jù)《急性冠脈綜合征急診快速診療指南》^［6］診斷為急性冠脈綜合征的病人，包括急性ST段抬高型心肌梗死、急性非ST段抬高型心肌梗死及不穩(wěn)定型心絞痛病人。排除繼發(fā)性心肌梗死病人。

1.2 大氣污染資料與氣象資料收集

通過石家莊市生態(tài)環(huán)境局將監(jiān)測中心和平安電站監(jiān)測點公布的數(shù)據(jù)收集空氣污染資料，包括PM_2.5、PM₁₀、二氧化硫（SO₂）、一氧化碳（CO）、二氧化氮（NO₂）濃度。通過中央氣象臺收集氣象資料。

1.3 研究方法

因為每日因急性冠脈綜合征住院人數(shù)相對于暴露人數(shù)屬于小概率事件，故可認定其分布近似于泊松分布。采用基于Pearson回歸的廣義相加模型（GAM），分析大氣污染物與急性冠脈綜合征發(fā)病的相關性。具體公式：LogE［Y_t］=α＋βPM_2.5＋S（T_max，3）＋S（T_min，3）＋（time，7×3）＋dow。

為探討PM_2.5對石家莊市居民急性冠脈綜合征住院影響的累積性和滯后性，首先構建單污染模型，在控制相關因素的影響后，將當日的 PM2.5單獨引入模型，選擇滯后1～3 d和移動平均滯后1～3 d（lag01、lag02、lag03）進行分析，即用今日的心絞痛住院人數(shù)與前若干日的大氣污染物水平進行分析，反映前若干日的污染對今日心絞痛住院人數(shù)的影響。由此確定單污染物模型中PM_2.5對心絞痛住院人數(shù)風險影響最強的滯后時間。其他污染物（SO₂、CO、NO₂）可能存在協(xié)調(diào)作用或拮抗作用，故在單污染物模型分析的基礎上，選取效應最強的滯后時間的單污染物模型，進一步控制同期其他污染物的影響，構建多污染物模型分析PM_2.5濃度對急性冠脈綜合征發(fā)病的影響。

1.4 統(tǒng)計學處理

采用SPSS 17.0統(tǒng)計學軟件進行統(tǒng)計分析。符合正態(tài)分布的定量資料用均數(shù)±標準差（x±s）表示。大氣污染物與氣象因素之間的相關性分析采用Pearson相關性分析。大氣顆粒物（PM_2.5）效應的測量采用超額危險度（ER），即大氣顆粒物（PM_2.5）每上升或下降10 μg/m³，居民急性冠脈綜合征住院增加或減少的百分比。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學意義。

2 結果

2.1 石家莊市大氣污染水平、氣象要素與因急性冠脈綜合征住院人次情況

2018—2020年，石家莊主要大氣污染物PM_2.5、PM₁₀、SO₂、NO₂和CO年平均濃度為68.7、127.2、26.0、23.3、19.2、75.7 μg/m³。日均最高氣溫19.4 ℃，日均最低氣溫9.9 ℃。醫(yī)院急性冠脈綜合征住院總人次數(shù)為18 615人次，日均住院人次17.0人次。詳見表1。

2.2 大氣污染物與氣象要素的相關性

大氣主要污染物之間（除CO）呈正相關（P＜0.05），PM_2.5和PM₁₀的正相關性最高，達到了0.98，其次PM_2.5與NO₂、SO₂均呈正相關（P＜0.05），CO與其他污染物呈負相關（P＜0.05），日均最高氣溫和日均最低氣溫之間無相關性。詳見表2。

2.3 PM_2.5與急性冠脈綜合征住院人數(shù)的相關性

結果變化以PM_2.5每增加10 μg/m³，每日急性冠脈綜合征住院人次百分比的變化和其95%置信區(qū)間（95%CI）。發(fā)現(xiàn)PM_2.5導致的與每日急性冠脈綜合征住院人次在滯后1 d時效應值最高，ER值達到2.06，95%CI（0.61，3.52）。詳見表3。

2.4 雙污染模型與急性冠脈綜合征住院人次的關系

雙污染物模型與每日急性冠脈綜合征住院人次的關系，時間選取在結果效應值最大的滯后1 d。結果顯示NO₂、SO₂和CO均能夠一定程度上加大PM_2.5對每日急性冠脈綜合征住院的效應ER值，P＜0.05且均有統(tǒng)計學意義。PM_2.5和PM₁₀呈現(xiàn)高度相關性，為避免共線性，因此未進行兩者之間的雙污染物分析。詳見表4。

3 討論

空氣污染對人類健康的危害早已引起國內(nèi)外的密切關注。由于當前環(huán)境污染狀況的嚴峻性和復雜性，環(huán)境污染所導致的健康問題已經(jīng)凸顯^［7］。研究表明，空氣污染為我國排名第4位的健康風險因素，僅次于高血壓、吸煙和高鈉飲食^［8］。其中大氣顆粒物PM_2.5污染是我國目前面臨的最為緊迫的環(huán)境問題，PM_2.5污染與心血管疾病、呼吸道疾病等多個系統(tǒng)疾病具有密切關系^［2-3］。大量的流行病學研究已經(jīng)表明，顆粒物質(zhì)與心血管事件密切相關，且患有心血管系統(tǒng)疾病危險因素的病人，顆粒物質(zhì)對其影響的程度可能更大。

急性冠脈綜合征是冠狀動脈粥樣硬化性心臟病的嚴重類型，高血壓、高膽固醇血癥、吸煙、肥胖、糖尿病是急性冠脈綜合征的傳統(tǒng)心血管危險因素，積極控制這些危險因素可顯著降低急性冠脈綜合征發(fā)生風險^［9］。我國高血壓病人合并糖尿病比例為22.4%～39.8%^［10-11］，高血壓和糖代謝異常之間存在胰島素抵抗的共同致病機制。PM_2.5與心血管疾病之間關系的潛在機制包括自主神經(jīng)系統(tǒng)改變、全身炎癥、血管反應性和內(nèi)皮功能障礙等^［12］。這些機制也可能與血壓變化進而引起高血壓的發(fā)生有關。PM_2.5長期暴露還與空腹血糖、糖化血紅蛋白以及總膽固醇水平升高相關，引發(fā)的代謝紊亂與系統(tǒng)炎癥及氧化應激反應等可共同加速動脈粥樣硬化進程^［13-14］，進而導致血管重塑、外周血管阻力增加。宋佳麗等^［15］的研究表明，PM_2.5長期暴露與華中地區(qū)人群血壓水平顯著相關，并且老年人、男性、患高血壓者PM_2.5長期暴露后收縮壓升高更為顯著。李冉等^［16］的研究表明，PM_2.5暴露可引起機體胰島素敏感性下降，并且易出現(xiàn)肝臟脂質(zhì)代謝紊亂。有研究發(fā)現(xiàn)，隨著PM_2.5長期暴露濃度的升高，糖尿病發(fā)病風險顯著增加，每升高10 μg/m³，風險增加15.7%，且空氣污染造成的糖尿病危害對中青年、女性、非吸煙者、體重正常人群更為明顯^［17］。因此制定強有力的空氣污染控制政策是降低全國疾病負擔的有效方式。2013年，我國政府發(fā)布了《大氣污染防治行動計劃》，很多研究表明這一政策的實施顯著降低了與環(huán)境空氣污染有關的死亡率，因而環(huán)境治理已迫在眉睫。石家莊地區(qū)作為重度污染城市之一，近年來采取節(jié)能減排、冬季煤改氣取暖等措施，現(xiàn)已取得明顯的效果，在中國環(huán)境科學學會2019年科學技術年會的報告中，京津冀地區(qū)煤改氣政策實施后采暖季各類污染物濃度均有一定降低，其中PM_2.5、PM₁₀、SO₂、CO、NO₂分別降低45.03%、25.90%、54.05%、41.18%、19.30%^［18］。

本研究收集近3年石家莊地區(qū)急性冠脈綜合征病人，通過近年來石家莊地區(qū)PM_2.5變化趨勢，進一步分析PM_2.5與急性冠脈綜合征發(fā)病的相關性，結果顯示急性冠脈綜合征與環(huán)境污染密切相關，且雙污染物之間有相互協(xié)同作用。

參考文獻：

［1］ 中國醫(yī)師協(xié)會急診醫(yī)師分會，國家衛(wèi)健委能力建設與繼續(xù)教育中心急診學專家委員會，中國醫(yī)療保健國際交流促進會急診急救分會.急性冠脈綜合征急診快速診治指南（2019）［J］.臨床急診雜志，2019，20（4）：253-262.

［2］ 陳亦晨，李小攀，孫良紅，等.大氣顆粒物（PM_2.5和PM₁₀）與浦東新區(qū)居民慢性阻塞性肺疾病死亡的相關性研究［J］.中國全科醫(yī)學，2019，22（12）：1419-1425.

［3］ 奉水東，李君艷，鄧蜀湘，等.礦區(qū)空氣污染物暴露與中老年人血脂異常的相關性研究［J］.中國全科醫(yī)學，2023，26（18）：2238-2244.

［4］ 高博熠，高愛舫，連瑩瑩，等.河北省大氣污染特征及其健康風險研究［J］.河北地質(zhì)大學學報，2022，45（3）：83-89.

［5］ 趙文斐，于占江，王讓會，等.石家莊市PM_2.5時空特征及其對土地利用變化的響應［J］.生態(tài)環(huán)境學報，2020，29（12）：2404-2413.

［6］ 中國醫(yī)師協(xié)會急診醫(yī)師分會，中華醫(yī)學會心血管病學分會，中華醫(yī)學會檢驗醫(yī)學分會.急性冠脈綜合征急診快速診療指南［J］．中國急救醫(yī)學，2016，36（3）：207-214．

［7］ 江桂斌，宋茂勇.環(huán)境暴露與健康效應［M］.北京：科學出版社，2020：1-5.

［8］ ZHOU M G，WANG H D，ZENG X Y，et al.Mortality，morbidity，and risk factors in China and its provinces，1990-2017：a systematic analysis for the global burden of disease study 2017［J］.The Lancet，2019，394（10204）：1145-1158.

［9］ THYGESEN K，ALPERT J S，JAFFE A S，et al.Fourth universal definition of myocardial infarction （2018）［J］.Circulation，2018，138（20）：e618- e651.

［10］"""""" MALAKAR A K，CHOUDHURY D，HALDER B，et al.A review on coronary artery disease，its risk factors，and therapeutics［J］.Journal of Cellular Physiology，2019，234（10）：16812-16823.

［11］"""""" HABIB S，ULLAH S Z，SAGHIR T，et al.The association between hemoglobin A1c and the severity of coronary artery disease in non-diabetic patients with acute coronary syndrome［J］.Cureus，2020，12（1）：e6631.

［12］"""""" DING L，XU Y，LIU S S，et al.Hemoglobin A1c and diagnosis of diabetes［J］.Journal of Diabetes，2018，10（5）：365-372.

［13］"""""" WANG H L，PENG X W，CAO F L，et al.Cardiotoxicity and mechanism of particulate matter 2.5 （PM_2.5） exposure in offspring rats during pregnancy［J］.Medical Science Monitor，2017，23：3890-3896.

［14］"""""" 臧希文.PM_2.5對心血管系統(tǒng)的影響［J］.中國循環(huán)雜志，2018，33（3）：305-307.

［15］"""""" 宋佳麗，胡爽，唐桂剛，等.我國華中地區(qū)大氣PM_2.5長期暴露與成人血壓水平的相關性分析［J］.中國循環(huán)雜志，2019，34（6）：568-574.

［16］"""""" 李冉，孫卿，Sin Man Lam，等.空氣污染對胰島素抵抗及肝臟脂質(zhì)代謝的影響及性別差異研究［C］.太原：中國毒理學會第九次全國毒理學大會論文集，2019：43.

［17］"""""" 衛(wèi)文.PM_2.5長期暴露增加糖尿病發(fā)病風險［J］.家庭醫(yī)學，2019（6）：33.

［18］"""""" 靳佳路，付旭，馮洛鑫，等.京津冀地區(qū)煤改氣政策實施后的大氣環(huán)境效益分析［C］.西安：中國環(huán)境科學學會2019年科學技術年會-環(huán)境工程技術創(chuàng)新與應用分論壇論文集，2019：389-393.

（本文編輯 郭懷印）

基金項目 河北省科技計劃項目（No.191460943）

通訊作者 劉素云，E-mail：584351308@qq.com

引用信息 孟娜，劉素云，李劭凝，等.河北地區(qū)大氣顆粒物（PM_2.5）與急性冠脈綜合征的相關性［J］.中西醫(yī)結合心腦血管病雜志，2025，23（3）：418-421.