《Ecotoxicology and Environmental Safety》:Residential greenness exposure and preterm birth and small for gestational age: potential association, interaction with fine particle matter and mediation role of systemic immune inflammation
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本研究针对居住区绿化对早产(PTB)和小于胎龄儿(SGA)风险的影响机制尚不明确的问题,通过大样本队列分析发现:孕期每增加0.1单位NDVI-500m可使PTB风险降低5.0–6.0%,SGA风险降低4.0–10.0%,且孕晚期暴露作用最显著。研究首次揭示系统性免疫炎症指数(SII)可介导8.6–16.1%的绿化保护效应,并证实绿化可缓解PM2.5的不良影响。该成果为通过环境干预改善出生质量提供了新依据。
在全球范围内,早产(Preterm Birth, PTB)和小于胎龄儿(Small for Gestational Age, SGA)依然是严峻的围产期健康挑战。每年约有1500万早产儿诞生,PTB及其并发症是五岁以下儿童死亡的首要原因。SGA的发生率高达15.8–22.0%,与新生儿死亡、神经发育障碍及远期慢性病风险显著相关。这些不良妊娠结局不仅加剧了医疗负担,更给家庭和社会带来了深远影响。因此,探寻可干预的保护性因素,成为公共卫生领域亟待解决的问题。
近年来,居住区绿化作为城市环境的重要组成部分,其潜在健康效益引发关注。然而,绿化暴露是否以及如何影响PTB和SGA风险,其与PM2.5等污染物的交互作用,特别是其内在的生物学机制,仍缺乏系统阐释。发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上的这项研究,基于中国南方大规模出生队列,深入探讨了居住区绿化暴露与PTB、SGA风险的关联,揭示了细颗粒物(PM2.5)的交互影响,并首次验证了系统性免疫炎症指数(Systemic Immune-Inflammation Index, SII)在其中扮演的关键中介角色。
研究人员利用国家免费孕前优生健康检查项目(NFPHEP)的数据,构建了一个包含678,863名孕妇的大型回顾性队列。研究的关键技术方法包括:基于卫星遥感数据(MODIS)计算不同缓冲区(500米、1000米、2000米)的归一化植被指数(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI)和增强型植被指数(Enhanced Vegetation Index, EVI)以评估居住区绿化暴露;利用中国高空气污染物数据集(CHAP)评估孕期PM2.5暴露水平;采用Cox比例风险模型分析绿化暴露与PTB、SGA的关联;使用限制性立方样条模型探索非线性关系;并通过中介分析量化SII的介导效应。
3.1. 参与者特征
最终分析纳入678,863名参与者。PTB发生率为5.45%,SGA发生率为13.93%。参与者的基线特征,如季节、年龄、教育水平、职业、孕产史、生活方式等均被详细记录,并与环境暴露因素一同进行了分析。
3.2. 居住区绿化暴露与PTB或SGA发生风险的关联
调整多种混杂因素后,研究发现整个孕期NDVI-500m每增加0.1个单位,与PTB风险降低5.0–6.0%、SGA风险降低4.0–10.0%显著相关。孕晚期是绿化暴露影响最关键的窗口期。暴露-反应关系分析显示,绿化与PTB、SGA风险之间存在显著的非线性关系。
3.3. 敏感性和亚组分析
使用EVI作为替代绿化指标的结果与NDVI一致,证实了关联的稳健性。亚组分析表明,绿化对PTB的保护作用在不同人群中相对稳定,而对SGA的保护作用可能受季节、母亲教育水平和职业等因素修饰。
3.4. 绿化与PM2.5暴露对PTB和SGA风险的交互影响
PM2.5暴露显著增加PTB和SGA风险。研究发现绿化与PM2.5之间存在显著的交互作用。联合效应分析清晰显示,高绿化结合低PM2.5暴露的孕妇,其PTB和SGA风险最低。
3.5. 中介分析
线性回归模型显示,孕期NDVI暴露与较低的ln(SII)相关。Logistic回归模型证实,较高的ln(SII)与PTB、SGA风险增加显著相关。中介分析进一步揭示,SII介导了NDVI与PTB关联的8.6–16.1%,以及NDVI与SGA关联的4.2–12.1%。这表明调节系统性免疫炎症状态是绿化发挥保护作用的重要生物学途径之一。
该研究结论明确指出,在中国南方的大型出生队列中,孕期居住区绿化暴露与PTB和SGA风险降低独立相关,其中孕晚期是关键暴露窗口。绿化不仅能直接带来健康效益,还能缓冲PM2.5对胎儿发育的不利影响。更为重要的是,研究首次揭示了SII在这一关联中的部分中介作用,为理解绿化促进生殖健康的免疫学机制提供了直接证据。这些发现强有力地提示,将增加城市绿化和控制空气污染相结合的综合环境干预策略,对于改善母婴健康、提升人口出生质量具有重大的公共卫生意义。未来的研究需要在更多样化的人群中验证这些发现,并进一步深入探索其背后的具体生物学通路。