居住区绿化与空气污染对癫痫发生的影响：遗传易感性与预期寿命的新见解

《Journal of Advanced Research》：Residential greenness, air pollution, and epilepsy: Insight in genetic susceptibility and life expectancy

本研究针对癫痫环境影响因素不明的现状，首次探讨了居住区绿化度（NDVI）与空气污染物（PM2.5/NO2等）对癫痫发病的长期影响。通过对英国生物银行43万余人长达11.8年的随访发现，绿化度每增加IQR可降低7-8%癫痫风险，而空气污染则增加5-9%风险。研究首次揭示PM2.5介导了38-48%的绿化保护效应，并发现绿化与多基因风险评分（PRS）存在拮抗交互作用。更值得注意的是，高绿化/低污染暴露的癫痫患者预期寿命延长1.76-2.67年，为通过环境干预改善神经系统疾病预后提供了重要依据。

　　

癫痫作为全球最常见的神经系统疾病之一，影响着约5000万人的健康，但其环境影响因素至今尚未明确。虽然已有研究提示空气污染可能与癫痫发作存在关联，然而关于居住环境绿化程度对癫痫发生风险的影响，以及遗传背景如何调控这些环境因素的作用，仍是悬而未决的科学问题。更关键的是，环境暴露对癫痫患者长期预后的影响，特别是对预期寿命的作用，还有待深入探索。

为解答这些难题，来自华中科技大学同济医学院附属同济医院的一支研究团队，在《Journal of Advanced Research》上发表了他们的最新研究成果。这项大规模前瞻性队列研究首次系统探讨了居住区绿化、空气污染与癫痫发病风险之间的复杂关系，并深入分析了遗传易感性在其中的修饰作用，以及环境因素对癫痫患者预期寿命的影响。

研究人员利用英国生物银行(UK Biobank)这一大型人群队列的数据，纳入了437，526名基线无癫痫的参与者，中位随访时间达11.78年。研究采用标准化差异植被指数(NDVI)量化居住区绿化程度，并通过土地利用回归模型评估空气污染物(包括PM_2.5、PM₁₀、NO₂和NO_x)的长期暴露水平。此外，研究还基于全基因组关联分析(Genome-Wide Association Study)的结果，构建了多基因风险评分(Polygenic Risk Score， PRS)以评估个体的遗传易感性。

研究方法的核心技术

本研究整合了多学科的技术方法：利用遥感技术获取高分辨率(250米)的NDVI数据评估绿化暴露；采用土地利用回归模型估算空气污染物浓度；通过计算多基因风险评分量化遗传风险；应用Cox比例风险模型分析环境因素与癫痫发病的关联；使用因果中介分析探讨空气污染在绿化-癫痫关联中的中介作用；并利用灵活参数生存模型估算环境暴露对癫痫患者预期寿命的影响。

主要研究结果

基线特征揭示风险模式

研究期间共记录了2，448例新发癫痫病例。与未患病者相比，癫痫患者多为男性、年龄较大、教育水平较低，且伴有更高比例的高血压(66.4%)、心血管疾病(20.3%)、糖尿病(12.3%)和癌症(9.7%)。值得注意的是，癫痫患者的居住区绿化水平显著较低，而空气污染暴露水平较高。

绿化与污染对癫痫发病的显著影响

多变量调整后的Cox模型显示，绿化程度每增加一个四分位距(interquartile-range， IQR)，癫痫发病风险降低7-8%。相反，空气污染物(NO₂、NO_x、PM_2.5和PM₁₀)每增加一个IQR，癫痫风险分别增加5-9%。人群归因风险百分比(PAR%)分析表明，改善绿化和管理空气污染可能预防16.1-24.3%的癫痫病例。

空气污染的中介作用

因果中介分析揭示，PM_2.5在绿化与癫痫关联中起着重要的中介作用，介导比例达38.26-48.38%。这意味着绿化对癫痫的保护效应近一半是通过降低PM_2.5暴露实现的。同时，研究还观察到绿化与NO₂、PM_2.5之间存在拮抗交互作用，表明绿化可能部分抵消这些污染物对癫痫风险的不利影响。

遗传易感性的修饰效应

研究发现，高遗传风险个体(PRS最高三分位)的癫痫风险增加30%。更重要的是，绿化与PRS之间存在显著的拮抗交互作用(协同指数SI<1)，表明高绿化暴露可以部分抵消高遗传风险带来的癫痫发病风险。这种基因-环境交互作用为高风险人群的精准预防提供了重要线索。

环境暴露对癫痫患者预期寿命的影响

分析显示，45岁癫痫患者的预期寿命比非癫痫患者短4.50年。然而，处于高绿化或低污染环境的癫痫患者，其预期寿命可比低绿化或高污染暴露者延长1.76-2.67年。这一发现凸显了环境干预对改善癫痫患者长期预后的潜在价值。

研究结论与意义

本研究首次在大规模前瞻性队列中系统证实了居住区绿化和空气污染与癫痫发病风险及患者预期寿命的显著关联。研究发现不仅拓展了我们对癫痫环境病因学的认识，还揭示了基因-环境交互作用在癫痫发病中的复杂机制。

从公共卫生角度看，研究结果具有重要的实践意义：首先，它为通过城市规划增加绿化和改善空气质量来预防癫痫提供了科学依据；其次，识别出的高风险人群(高遗传易感性和高污染暴露)可作为优先干预的目标；最后，研究证实环境改善可延长癫痫患者预期寿命，为患者综合管理提供了新思路。

尽管本研究存在一些局限性，如未能评估植被类型特异性、缺乏某些污染物数据等，但其创新性地整合环境暴露、遗传风险和临床结局的分析框架，为未来研究奠定了重要基础。研究结果强调，减轻空气污染和增强城市绿化可能带来显著的神经健康益处，为实现癫痫的一级预防和改善患者预后指明了方向。