妊娠期间气象和空气污染暴露的轨迹与儿童哮喘风险:一项基于人群的队列研究

《Environmental Research》:Trajectories of Meteorological and Air Pollution Exposures during pregnancy and risk of Childhood Asthma: A Population-Based Cohort Study

【字体: 时间:2026年03月11日 来源:Environmental Research 7.7

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  本研究基于三亚地区8339名2-12岁儿童回顾性队列数据,利用地理信息系统和动态轨迹模型分析孕期温度、降水、湿度和太阳辐射的交互影响。结果显示,孕中期及后期高降水(OR=1.43)和持续高湿度(OR=2.29)显著增加儿童哮喘风险,而孕早期高太阳辐射(OR=0.54)具有保护作用,但合并暴露时保护效应被抵消。分层分析表明,男性和有过敏家族史儿童更易受影响。

  
王阳顾|胡亚斌|李青鹏|冯慧克|薛一浩|徐琳琳|陈阳|王丹|杨桂燕|童世璐|刘世坚
上海中医药大学附属上海市中医医院临床研究单元,中国上海

摘要

在低纬度热带地区,儿童哮喘的发病率持续上升。孕期暴露于特定环境因素可能通过动态相互作用影响胎儿发育,但现有研究大多仅限于单一环境因素。这项针对中国三亚8,339名2-12岁儿童的回顾性队列研究利用地理信息系统将个体出生坐标与高分辨率气象数据(包括温度、降水量、湿度和太阳辐射)进行关联。研究应用了基于群体的轨迹建模和基于群体的多轨迹建模方法,分析了妊娠三个阶段(第一孕期(1-3个月)、第二孕期(4-6个月)和第三孕期(7-9个月)中多种环境因素的暴露轨迹。通过多变量逻辑回归分析环境因素与儿童哮喘之间的关联,并通过分层分析评估性别和家族过敏史的调节作用。研究结果表明,第二和第三孕期的高降水量(aOR=1.43,95%CI:1.04-1.98)以及整个妊娠期间的持续高湿度(aOR=2.29,95%CI:1.06-5.25)与儿童哮喘风险增加显著相关。而第一孕期的太阳辐射则与降低哮喘风险相关(aOR=0.54,95%CI:0.29-1.02)。然而,多变量轨迹分析显示,当第一孕期的太阳辐射与第二和第三孕期的高降水量(>127.74毫米)及持续高湿度(>82.47%)同时存在时,这种保护作用会被抵消,这种综合暴露模式使儿童哮喘风险增加2.61倍(95%CI:1.21-5.85)。分层分析显示,男性(aOR=7.20,P<0.01)和有家族过敏史的儿童(aOR=2.94,P<0.05)对这种综合暴露更为敏感。这些发现揭示了孕期的关键交互作用:早期太阳辐射对儿童哮喘的保护作用会被后期的湿度和降水量所抵消,为热带地区的针对性预防措施提供了依据。

引言

哮喘已成为全球最常见的慢性呼吸道疾病之一,尤其是在儿童中的发病率呈上升趋势。这一日益严重的公共卫生问题已成为重要的挑战(Cheng等,2025;Yuan等,2025)。根据世界卫生组织(WHO)的数据,全球约有2.624亿人患有哮喘,其中儿童占很大比例(“哮喘”,无日期;GBD 2019慢性呼吸道疾病协作组,2023)。在中国,儿童哮喘的患病率也在增加,复杂的气候和环境因素可能增加了哮喘的发病风险(Chen等,2023;Li等,2020)。研究表明,哮喘的发生不仅与遗传因素有关(家族过敏史是易感性的关键指标),还与孕期和婴儿期的环境暴露密切相关(Garcia等,2025;Kuzume和Kusu,2007;Mija?等,2024)。孕期是胎儿发育的关键时期,环境暴露(如气象因素、空气污染)可能调节免疫系统和呼吸系统的发育,由于性别差异导致的免疫和肺部发育差异,这些影响可能有所不同,从而增加儿童哮喘的风险(Bao等,2025;Chiarella等,2024;Grijincu等,2024)。
尽管许多研究探讨了孕期环境暴露与儿童哮喘之间的关联,但现有研究主要集中在单一环境因素(如温度、降水量或空气污染)的孤立分析上(Bao等,2025;Lu等,2023b,2023a)。然而,现实世界中的环境暴露通常涉及多个因素的复杂相互作用,单变量分析无法充分捕捉其综合健康影响。此外,大多数现有研究依赖于固定时间点的静态暴露评估,未能考虑孕期暴露的动态变化。孕期环境暴露具有特定孕期的易感窗口,对胎儿发育的影响因妊娠阶段而异(Cheng等,2024)。因此,仅依赖单时间点测量或单一变量的分析可能导致对环境暴露真实效应的严重低估。
为了全面评估孕期环境暴露对儿童哮喘的影响,采用考虑暴露模式时间动态的多变量综合分析方法至关重要。基于群体的轨迹建模(GBTM)及其扩展形式——基于群体的多轨迹建模(GBMTM)提供了描述妊娠期环境暴露时间变化特性的强大方法框架(Nagin等,2018;Wang等,2024)。这些分析方法能够识别妊娠期间的潜在暴露轨迹模式及其与健康结果的关联。通过构建多维暴露轨迹,我们可以更准确地阐明环境因素的交互作用及其对儿童哮喘发展的复杂机制影响。因此,我们将使用GBMTM来系统评估妊娠期间各种环境因素的综合暴露轨迹及其对儿童哮喘的影响,以填补现有研究的空白,并为制定针对性的预防和干预策略提供科学依据。

研究设计与参与者

本研究采用回顾性队列设计,于2022年10月至12月在中国低纬度热带地区三亚市进行。研究对象为幼儿园至小学三年级的儿童,共纳入11,318名儿童,其中10,305名儿童的监护人完成了问卷调查(回复率:91.0%)。问卷内容包括儿童的哮喘状况、社会人口统计特征、家庭经济背景及过敏史等。

参与者特征

表1显示了人口统计特征。本研究共纳入8,339名儿童,其中629名(7.5%)患有哮喘,7,710名(92.5%)无哮喘。两组儿童的平均年龄均为6.8岁(P=0.95)。哮喘组中男孩的比例显著高于非哮喘组(62.0% vs 54.3%,P<0.001)。此外,流产率(28.5% vs 22.9%,P=0.002)和孕期使用抗生素的比例(4.0%)也存在显著差异。

讨论

这是首次揭示低纬度热带地区妊娠期间多维环境暴露轨迹与儿童哮喘风险之间复杂关联的研究。我们发现,妊娠第二和第三孕期的高降水量以及整个妊娠期间的高相对湿度与儿童哮喘风险增加显著相关,而第一孕期的高太阳辐射暴露则与哮喘风险降低相关。

结论与意义

本研究发现,低纬度热带地区妊娠中后期的高降水量和相对湿度与儿童哮喘风险增加显著相关,而妊娠早期的适度太阳辐射暴露则与哮喘风险降低相关。然而,当妊娠早期的高太阳辐射与妊娠中后期的高降水量和高湿度同时存在时,这种负相关关系不再明显。

作者贡献声明

王阳顾:撰写——审稿与编辑、初稿撰写、可视化、验证、方法学、正式分析、数据管理。胡亚斌:撰写——审稿与编辑、验证、监督、资源协调、方法学。李青鹏:撰写——审稿与编辑、验证、方法学、研究实施。冯慧克:撰写——审稿与编辑、验证、方法学、研究实施。王丹:撰写——审稿与编辑、监督、资源协调、资金获取、概念构思。

未引用参考文献

哮喘;GBD 2019慢性呼吸道疾病协作组,2023。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益或个人关系。

数据可用性

数据可应合理要求提供。

资助

本研究得到了三亚妇女儿童医院“Unveiling the Top”项目(SYFY-JBGS-202201)和中国国家自然科学基金的支持。

利益冲突声明

作者声明没有可能影响本文研究的已知财务利益或个人关系。

致谢

我们感谢所有参与本研究的人员。同时,也感谢国家青藏高原/第三极环境数据中心(http://data.tpdc.ac.cn)提供本研究使用的数据集。
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