[摘要]目的探索孕期空氣污染物暴露與早產(chǎn)發(fā)生的相關(guān)性,為早產(chǎn)的預(yù)防提供支持。方法采用病例對(duì)照研究設(shè)計(jì),選取2022年1月至2023年12月在眉山市婦幼保健院出生的135例早產(chǎn)兒作為病例組,以同期出生的135例足月兒作為對(duì)照組。收集兩組孕婦的基本信息和2021年1月至2023年12月各污染物(包括PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3和CO)的日平均濃度,計(jì)算孕期各階段的平均空氣污染物濃度,包括整個(gè)孕期(孕期平均)、孕前三個(gè)月(孕前三月平均)、孕早期(孕12周以內(nèi)平均)、孕中期(孕13~28周平均)和孕晚期(孕29周以后平均)。采用多元邏輯回歸分析評(píng)估孕期空氣污染物暴露與早產(chǎn)的相關(guān)性。結(jié)果病例組孕婦在整孕期、孕前三個(gè)月、孕早期、孕中期和孕晚期的PM2.5、PM10、SO2、NO2的平均空氣污染物暴露水平均顯著高于對(duì)照組孕婦,t值范圍分別為2.52~3.22、2.57~3.09、2.40~2.96、2.44~2.87、2.38~2.78(P<0.05)。整個(gè)孕期暴露于較高水平的PM2.5、SO2、NO2與發(fā)生早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān)(P<0.05),而PM10、O3和CO對(duì)早產(chǎn)發(fā)生的影響尚未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與孕期平均PM2.5暴露濃度<46.0μg/m3組相比,孕期平均PM2.5暴露濃度在>69.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.86,95%CI:1.09~3.17);與孕期平均SO2暴露濃度<13.0μg/m3組相比,孕期平均SO2暴露濃度在>19.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.76,95%CI:1.04~2.99);與孕期平均NO2濃度<40.0μg/m3組相比,孕期平均NO2濃度在>60.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.82,95%CI:1.08~3.07)。結(jié)論孕期暴露于較高濃度的空氣污染物可能是早產(chǎn)發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一,提示應(yīng)關(guān)注空氣污染,以保護(hù)胎兒健康。
[關(guān)鍵詞]空氣污染物;暴露;早產(chǎn);病例對(duì)照研究
Doi:10.3969/j.issn.1673-5293.2025.04.011
[中圖分類號(hào)]R173[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A[文章編號(hào)]1673-5293(2025)04-0071-07Study on the correlation between exposure to air pollutants during pregnancy and preterm birth
JIANG Ruxia,LIU Xia,XU Minhui
(Department of Neonatology,Meishan Maternal and Child Health Hospital,Sichuan Meishan 620010,China)[Abstract] Objective To explore the association between air pollutant exposure during pregnancy and the occurrence of preterm birth to support the prevention of preterm birth. Methods A case-control study was designed to select 135 preterm infants born in Meishan Maternal and Child Health Hospital from January 2022 to December 2023 as the case group,and 135 full-term infants born during the same period as the control group.The basic information of the two groups of pregnant women and the daily average air pollutant concentrations of each pollutant (including PM2.5,PM10,SO2,NO2,O3 and CO) from January 2021 to December 2023 were collected,and the average air pollutant concentrations at each stage of pregnancy were calculated,including the whole pregnancy period (pregnancy average),the first trimester of pregnancy (the average of three months before pregnancy),the first trimester (the average of less than 12 weeks of pregnancy),the second trimester (the average of 13~28 weeks of pregnancy) and the third trimester (the average after 29 weeks of pregnancy).Multiple logistic regression analysis was used to evaluate the association between exposure to air pollutants during pregnancy and preterm birth. Results The average exposure levels of PM2.5,PM10,SO2 and NO2 in the whole pregnancy,first trimester,first trimester,second trimester and third trimester of pregnancy were significantly higher than those in the control group (t values ranged from 2.52-3.22,2.57-3.09,2.40-2.96,2.44-2.87,and 2.38-2.78,respectively,P<0.05).Exposure to higher levels of PM2.5,SO2 and NO2 was significantly associated with an increased risk of preterm birth throughout pregnancy (P<0.05),while the effects of PM10,O3 and CO on the occurrence of preterm birth were not statistically significant (P>0.05).Compared with the average PM2.5 exposure concentration of <46.0 μg/m3 during pregnancy,the risk of preterm birth was significantly higher in the >69.0 μg/m3 group (OR=1.86,95%CI:1.09-3.17).Compared with the <13.0 μg/m3 group,the risk of preterm birth was significantly increased in the >19.0 μg/m3 group (OR=1.76,95%CI:1.04-2.99).Compared with the group with an average NO2 concentration of <40.0 μg/m3 during pregnancy,the risk of preterm birth was significantly increased in the group with an average NO2 concentration of >60.0 μg/m3 (OR=1.82,95%CI:1.08-3.07). Conclusion Exposure to higher concentrations of air pollutants during pregnancy may be one of the important risk factors for preterm birth,suggesting that air pollution should be a concern to protect fetal health.
[Key words] air pollutant;exposure;premature birth;case-control study早產(chǎn)是指妊娠滿28周至不足37周分娩的活產(chǎn)兒,是新生兒死亡和殘疾的主要原因之一[1]。據(jù)世界衛(wèi)生組織報(bào)道,在全球,每年約1 500萬(wàn)例早產(chǎn)兒出生,占所有活產(chǎn)兒的10.6%,其中80%發(fā)生在亞洲和非洲[2]?,F(xiàn)有研究表明,可能會(huì)引起早產(chǎn)的因素包括遺傳、感染、營(yíng)養(yǎng)不良、多胎妊娠、子宮異常、社會(huì)經(jīng)濟(jì)因素等,但仍有約40%的早產(chǎn)兒其早產(chǎn)原因不明[3]。
近年來(lái),隨著工業(yè)化和城市化的發(fā)展,環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,特別是空氣污染,已經(jīng)成為全球公共衛(wèi)生的重大挑戰(zhàn)[4]??諝馕廴疚镏饕w粒物(particulate matter,PM)、二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)、二氧化氮(nitrogen dioxide,NO2)、臭氧(ozone,O3)和一氧化碳(carbon monoxide,CO)等,通過(guò)呼吸道進(jìn)入人體,影響呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)功能,導(dǎo)致疾病和死亡[5]。孕婦是空氣污染暴露的易感人群,不僅可能影響孕婦自身健康,還可能通過(guò)胎盤屏障對(duì)胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育造成潛在不利影響[6],導(dǎo)致早產(chǎn)、低出生體重、先天畸形等不良妊娠結(jié)局[7]。流行病學(xué)研究已證實(shí)空氣污染與早產(chǎn)的相關(guān)性,但不同地區(qū)和不同污染物的結(jié)果并不一致,而且對(duì)于孕期各階段的暴露效應(yīng)和劑量-效應(yīng)關(guān)系,缺乏足夠的證據(jù)[8]。因此,本研究旨在探討孕期空氣污染物暴露與早產(chǎn)發(fā)生的相關(guān)性,為早產(chǎn)的預(yù)防和干預(yù)提供支持。
1材料與方法
1.1研究對(duì)象
選取2022年1月至2023年12月在眉山市婦幼保健院出生的135例早產(chǎn)兒為病例組,以同期出生的135例足月兒為對(duì)照組。早產(chǎn)兒的定義為胎齡滿28周至不足37周的活產(chǎn)兒,足月兒的定義為胎齡在37至42周之間的活產(chǎn)兒。胎齡評(píng)估采用末次月經(jīng)法或根據(jù)早期超聲檢查結(jié)果,其中末次月經(jīng)法是根據(jù)Naegele公式計(jì)算預(yù)產(chǎn)期后推算胎齡(末次月經(jīng)日期加7天,再減3個(gè)月)[1]。
1.2研究設(shè)計(jì)
本研究采用病例對(duì)照研究設(shè)計(jì),病例組和對(duì)照組的配對(duì)標(biāo)準(zhǔn)為產(chǎn)婦于本院、同月份分娩,年齡、教育程度相近。此外,排除了有多胎妊娠、先天畸形、妊娠合并癥(如妊娠高血壓、妊娠糖尿病、胎盤早剝等)或具有其他影響胎兒生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)因素的孕婦。通過(guò)醫(yī)院的電子病歷系統(tǒng)篩選符合條件的研究對(duì)象并邀請(qǐng)參與本研究,本研究已得到醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.3樣本量估計(jì)
樣本量估計(jì)采用以下計(jì)算公式:n=(Zα/2+Zβ)2[p1(1-p1)+p2(1-p2)]/(p1-p2)2,其中Zα/2=1.96(α=0.05),Zβ=0.84(β=0.20),p1為病例組的預(yù)期暴露率,p2為對(duì)照組的預(yù)期暴露率。假設(shè)病例組的暴露率為30%,對(duì)照組的暴露率為15%,計(jì)算得出每組需要129例樣本??紤]到可能的失訪和數(shù)據(jù)缺失,將樣本量增加到135例。
1.4一般資料收集
通過(guò)面對(duì)面問(wèn)卷調(diào)查的方式,收集孕婦的基本信息,包括年齡、教育程度、婚姻狀況、孕次、分娩方式、吸煙史、飲酒史、家庭收入等。
1.5空氣污染物的暴露評(píng)估
利用中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站的數(shù)據(jù),獲取2021年1月至2023年12月的每日平均空氣污染物濃度,包括PM2.5、PM10、SO2、NO2、O3和CO。本研究采用反距離加權(quán)法(inverse distance weighting,IDW)進(jìn)行空氣污染物暴露評(píng)估,即根據(jù)孕婦居住地與各監(jiān)測(cè)站的距離,對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)平均計(jì)算。當(dāng)最近監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)缺失時(shí),采用次近監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充。為了確??諝馕廴疚餀z測(cè)指標(biāo)的準(zhǔn)確性,采取以下措施:①選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù);②排除異常值和缺失值;③進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和校準(zhǔn)。計(jì)算孕期各階段的平均空氣污染物濃度,包括整個(gè)孕期(孕期平均)、孕前三個(gè)月(孕前三月平均)、孕早期(孕12周以內(nèi)平均)、孕中期(孕13~28周平均)和孕晚期(孕29周以后平均)。
1.6統(tǒng)計(jì)分析
使用SPSS 26.0統(tǒng)計(jì)分析,符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(x-±s)表示,行t檢驗(yàn);不符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以(P25,P75)表示,采用非參數(shù)檢驗(yàn)(Mann-Whitney U檢驗(yàn));計(jì)數(shù)資料以n(%)表示,行χ2分析。采用多元邏輯回歸分析孕期空氣污染物暴露對(duì)早產(chǎn)的影響,以O(shè)R和95%CI表示。以孕期各階段的平均空氣污染物濃度為自變量,以早產(chǎn)為因變量,以孕婦的年齡、教育程度、婚姻狀況、孕次、分娩方式、吸煙史、飲酒史、家庭收入等為協(xié)變量進(jìn)行分析,以P<0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
2結(jié)果
2.1基本特征比較
病例組和對(duì)照組的年齡、教育程度、婚姻狀況、孕次、分娩方式、吸煙史、飲酒史、家庭收入等方面沒(méi)有顯著性差異(P>0.05),見(jiàn)表1。
2.2空氣污染物暴露水平的比較
病例組和對(duì)照組的孕婦,在整孕期、孕前三個(gè)月、孕早期、孕中期和孕晚期的PM2.5、PM10、SO2、NO2的平均空氣污染物濃度均有顯著差異(P<0.05),病例組的暴露水平均顯著高于對(duì)照組,見(jiàn)表2。
2.3孕期空氣污染物暴露與早產(chǎn)發(fā)生的相關(guān)性
邏輯回歸分析結(jié)果顯示,整個(gè)孕期暴露于較高水平的PM2.5、SO2、NO2與發(fā)生早產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn)增加顯著相關(guān)(P<0.05),而PM10、O3和CO對(duì)早產(chǎn)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)的影響尚未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。與孕期平均PM2.5暴露濃度<46.0μg/m3組相比,孕期平均PM2.5暴露濃度在>69.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.86,95%CI:1.09~3.17);與孕期平均SO2暴露濃度<13.0μg/m3組相比,孕期平均SO2暴露濃度在>19.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.76,95%CI:1.04~2.99);與孕期平均NO2濃度<40.0μg/m3組相比,孕期平均NO2濃度在>60.0μg/m3組的孕婦早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)顯著增加(OR=1.82,95%CI:1.08~3.07),詳見(jiàn)表3。
3討論
3.1與國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果相比較
本研究發(fā)現(xiàn),孕期暴露于較高水平的PM2.5、SO2和NO2與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加有顯著的相關(guān)性,這與此前部分國(guó)內(nèi)外研究結(jié)果相一致。一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),孕期暴露于較高水平的PM2.5和SO2與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加顯著正相關(guān),而PM10、NO2和O3的影響不明顯[9]。另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),孕期暴露于較高水平的PM2.5、PM10和NO2與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加顯著正相關(guān),而SO2和O3的影響不明顯[10]。孕期暴露于較高水平的PM2.5、PM10和NO2與早產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)增加存在顯著正相關(guān)關(guān)系,而SO2和O3的影響不明顯[11]。研究結(jié)果表明,不同地區(qū)和不同污染物對(duì)早產(chǎn)的影響存在差異,與空氣污染物的來(lái)源、組成、濃度、變化范圍、暴露時(shí)間、暴露方式、暴露人群的特征、暴露效應(yīng)的評(píng)估方法等因素有關(guān)[12]。
3.2空氣污染物暴露影響胎兒發(fā)育
空氣污染物可能通過(guò)多途徑影響胎兒生長(zhǎng)發(fā)育從而導(dǎo)致早產(chǎn)。首先,空氣污染物可通過(guò)呼吸道進(jìn)入孕婦血液,引起全身性炎癥反應(yīng),導(dǎo)致胎盤血管痙攣及缺血,影響胎盤功能及胎盤結(jié)構(gòu),降低了胎盤的氧合能力和營(yíng)養(yǎng)供應(yīng),從而影響胎兒生長(zhǎng)發(fā)育[13]。其次,空氣污染物可直接穿過(guò)胎盤屏障,對(duì)胎兒器官和各系統(tǒng)造成直接損傷,導(dǎo)致胎兒發(fā)育異常或畸形[14]。第三,空氣污染物可改變?cè)袐D內(nèi)分泌水平,影響孕激素分泌及代謝,導(dǎo)致子宮收縮和宮頸松弛,誘發(fā)早產(chǎn)。最后,空氣污染物可增加孕婦的感染風(fēng)險(xiǎn),引起胎膜炎或羊水感染,導(dǎo)致胎兒發(fā)育受限或早產(chǎn)[15]。
3.3孕期各階段暴露效應(yīng)的差異性
本研究發(fā)現(xiàn),孕期各階段的暴露效應(yīng)存在一定差異,孕前三個(gè)月和孕晚期的效應(yīng)較為顯著,可能與胎兒的生長(zhǎng)發(fā)育階段和敏感期有關(guān)。孕前三個(gè)月是胎兒的器官形成期,此時(shí)胎兒對(duì)外界環(huán)境的干擾最為敏感,空氣污染物的暴露可能導(dǎo)致胎兒的發(fā)育異?;蚧?,從而誘發(fā)早產(chǎn)[16]。孕晚期是胎兒的快速生長(zhǎng)期,此時(shí)胎兒對(duì)胎盤的營(yíng)養(yǎng)和氧氣的需求最為旺盛,空氣污染物的暴露可能導(dǎo)致胎盤的功能障礙或胎兒的發(fā)育受限,從而誘發(fā)早產(chǎn)[17]。
3.4研究?jī)?yōu)勢(shì)與局限性
本研究的優(yōu)勢(shì)為采用病例對(duì)照研究設(shè)計(jì),以母親的年齡和教育程度為配對(duì)標(biāo)準(zhǔn),有效控制一些可能的混雜因素,提高研究的可信度。本研究的局限性為采用空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)作為孕婦暴露水平估計(jì)值,可能存在一定的暴露誤差,未考慮孕婦行為和生活方式等因素對(duì)暴露水平的影響。此外,本研究的樣本量較小,不能排除一些未知或未控制的混雜因素干擾。未來(lái),該研究將依靠更大的樣本量和更精確的暴露評(píng)估方式進(jìn)一步探索和驗(yàn)證。
本研究結(jié)果顯示,孕期暴露于較高濃度的空氣污染物可能是早產(chǎn)發(fā)生的重要危險(xiǎn)因素之一,提示應(yīng)關(guān)注空氣污染,以保護(hù)胎兒健康。
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[專業(yè)責(zé)任編輯:王麗]
[中文編輯:馮佳圓;英文編輯:李曉雪]