长期暴露于二氧化氮对心血管死亡率的影响：来自一项全国性队列研究的证据

《Ecotoxicology and Environmental Safety》：Effects of long-term exposure to nitrogen dioxide with cardiovascular mortality: Evidence from a nationwide cohort study

本研究旨在探讨长期NO2暴露对心血管死亡风险的影响，尤其关注发展中国家的证据空白。研究团队利用中国慢性病与危险因素监测队列及疾病监测点系统，评估了10.2年随访期间NO2暴露与心血管疾病(CVD)、缺血性心脏病(IHD)和缺血性脑卒中死亡率间的关联。结果显示，长期NO2暴露显著增加心血管死亡风险，尤其在老年和北方地区人群中关联更强。该研究为建立更精确的暴露-反应模型提供了关键依据。

　　

在全球范围内，心血管疾病(Cardiovascular Disease, CVD)是头号健康杀手，每年夺走数千万人的生命。而在中国，情况同样严峻，超过40%的死亡可归因于心血管疾病，其中缺血性心脏病(Ischemic Heart Disease, IHD)和脑卒中(Stroke)是两大主要元凶。尽管人们已普遍认识到细颗粒物(PM_2.5)等空气污染物对健康的危害，但另一种同样源自机动车尾气和工业排放的污染物——二氧化氮(Nitrogen Dioxide, NO_{2>)——其对心血管健康的长期影响，却像一团迷雾，尚未被完全拨开，尤其是在污染物浓度更高、变化更大的发展中国家。现有研究证据有限且结论不一，世界卫生组织(WHO)和美国环境保护署(EPA)等机构虽然指出了NO2与死亡率的关联，但对其与心血管死亡的因果关系仍持审慎态度。为了拨开这团迷雾，解答“长期暴露在NO2中，究竟会增加多少心血管死亡风险”这一关键问题，一项覆盖全国的研究应运而生。这项研究发表于《Ecotoxicology and Environmental Safety》，为我们理解中国情境下NO2的健康危害提供了宝贵的国家级证据。}

为开展这项研究，研究人员主要运用了几项关键技术方法。首先，研究基础来源于一项具有全国代表性的“中国慢性病与危险因素监测”队列，该队列在2010-2011年纳入了近10万名18岁及以上的成年人。其次，暴露评估采用了高分辨率的建模技术，通过结合卫星遥感、气象、人口等多源数据，利用机器学习模型预测了全国1公里×1公里网格上2005-2021年的每日地面NO₂浓度，并将其与参与者的基线住址进行匹配，作为随时间变化的暴露变量。再次，研究结局（死亡）数据通过“中国疾病监测点系统”进行链接与确认，死因根据国际疾病分类标准进行编码。最后，在统计分析上，核心方法是采用了“时间依赖性Cox比例风险模型”来评估NO₂暴露与各种心血管死亡风险之间的关联，并计算了人群归因分值以量化疾病负担，同时进行了详尽的亚组分析和敏感性分析以验证结果的稳健性。

研究结果

1. 研究人群与NO₂暴露水平

研究最终纳入了96,955名参与者，平均年龄46.52岁，女性略多于男性，超过60%居住在农村地区。在2010年至2021年的研究期间，全国人口加权的年平均NO₂暴露浓度为26.93 μg/m³，显著高于世界卫生组织空气质量指南值（10 μg/m³）。空间分布图显示，NO₂浓度较高的地区主要集中在东部和城市化程度高、人口密集的区域，最高可达53.40 μg/m³。从时间趋势看，NO₂浓度在2013年达到峰值后总体呈下降趋势。

2. NO₂暴露与心血管死亡风险的关联

在调整了多种个体和社会经济因素等混杂因素的完全校正模型（模型4）中，研究发现了显著的关联。具体而言，年平均NO₂浓度每增加10 μg/m³：

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  总心血管疾病死亡率的风险增加8.2%。
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  缺血性心脏病死亡率的风险大幅增加24.5%。
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  缺血性脑卒中死亡率的风险增加20.9%。
  然而，NO₂暴露与总脑卒中及出血性脑卒中死亡率之间的关联未达到统计学显著性。暴露-反应曲线分析显示，NO₂与总CVD、IHD和缺血性脑卒中死亡率之间存在正向单调关系。

3. 亚组分析：谁的风险更高？

亚组分析揭示了人群脆弱性的差异。年龄≥65岁的老年人以及居住在中国北方地区的人群，其NO₂相关的心血管死亡风险显著更高。而在不同性别、教育水平、吸烟史或城乡居住地之间，未观察到风险有统计学上的显著差异。

4. 稳健性与疾病负担估算

一系列敏感性分析，包括排除新冠疫情早期死亡、排除随访第一年内死亡、以及进一步调整PM_2.5、臭氧(O₃)和气温等协变量后，主要发现仍然稳健，表明NO₂的效应独立于这些共存污染物。研究还计算了人群归因分值，估算在2010-2021年间，中国约有13%的心血管疾病死亡可归因于长期NO₂暴露，其峰值在2013年达到16.5%。

研究结论与意义

本项全国性队列研究有力地证实，在中国，长期暴露于环境二氧化氮(NO₂)之中，会显著增加因心血管疾病死亡的风险，这种关联在缺血性心脏病(IHD)和缺血性脑卒中上表现得尤为强烈。研究不仅填补了发展中国家在高污染水平背景下相关证据的空白，还精细地揭示了风险在不同疾病亚型间的差异：NO₂主要助推了由血管阻塞引发的“缺血性”心脑血管疾病，而非血管破裂导致的出血性脑卒中。这提示其生物学机制可能更倾向于促进动脉粥样硬化、增加血液粘稠度等导致血管狭窄或闭塞的病理过程。

该研究的发现具有多重重要意义。在科学认知层面，它为NO₂长期暴露与心血管死亡率，特别是特定死因之间的因果关系提供了来自高暴露国家的强有力流行病学证据，有助于推动相关健康风险评价的升级。在公共卫生层面，研究识别出老年人和北方居民是脆弱人群，这为制定有针对性的健康防护和环境干预措施指明了方向。更具冲击力的是，研究量化出的疾病负担表明，若能按照世卫组织指南将NO₂浓度降至安全水平，理论上可避免相当比例的心血管死亡，这凸显了加强NO₂污染治理的紧迫性和巨大的健康收益前景。总之，这项研究如同一盏探照灯，清晰揭示了隐藏在高浓度NO₂污染背后的心血管健康威胁，为保护公众健康、完善环境政策提供了至关重要的科学依据。