一项前瞻性出生队列研究：婴儿期暴露于PM2.5与10岁时抑郁和焦虑症状的关系——采用双重稳健性和双重阴性对照分析方法

《Journal of Hazardous Materials》：Early-life PM2.5 exposure and depressive and anxiety symptoms at age 10 years in a prospective birth cohort: doubly robust and double negative control analyses

　　

徐杰恩（Jieun Seo）|申忠浩（Choong Ho Shin）|李英雅（Young Ah Lee）|李允贞（Yun Jeong Lee）|林允熙（Youn-Hee Lim）|洪允哲（Yun-Chul Hong）|金秉允（Bung-Nyun Kim）|李东旭（Dong-Wook Lee）|金顺泰（Soontae Kim）|金约翰娜·英香（Johanna Inhyang Kim）|金庆南（Kyoung-Nam Kim）

韩国首尔延世大学医学院预防医学系

摘要

关于细颗粒物（PM_2.5）与儿童内化问题之间关联的先前研究结果并不一致，且很少有研究应用正式的因果推断方法来处理残余混杂因素。利用“儿童环境与发展”（EDC）出生队列的数据（n = 461人），在10岁时通过韩国版的儿童抑郁量表（CDI）和修订版儿童明显焦虑量表（RCMAS）评估了抑郁和焦虑症状。我们采用了传统的准泊松回归模型以及两种互补的因果推断方法（双重稳健估计法和双重负控制法），来评估生命早期PM_2.5暴露与CDI和RCMAS得分之间的关联。在准泊松回归模型中，2岁调查前24个月内PM_2.5浓度每增加10 μg/m3，CDI得分增加55.9% [95%置信区间（CI）：12.3%，116.5%]。4岁调查前24个月内PM_2.5浓度每增加10 μg/m3，CDI得分增加31.4%（95% CI：2.9%，67.7%），RCMAS得分增加41.2%（95% CI：4.8%，90.4%）。双重稳健分析和双重负控制法的结果与传统的回归分析结果基本一致。这项前瞻性出生队列研究表明，生命早期暴露于PM_2.5，尤其是在幼儿期，与10岁时的抑郁和焦虑症状增加有关。我们的研究结果强调了加强空气质量政策和早期暴露缓解策略对儿童心理健康的潜在益处。

引言

全球范围内，青少年中的内化障碍是导致疾病和残疾的主要原因之一，抑郁和焦虑症状通常在学龄前就会出现[1]，[2]。到10岁时，大约4%的儿童符合焦虑障碍的标准，约1%符合抑郁障碍的标准[1]，[2]，[3]。这些早期的抑郁和焦虑症状对公共卫生和临床都具有重要意义，因为它们与出勤率、学业表现和社会功能受损有关[4]，[5]，[6]，[7]，严重的儿童抑郁还与自杀倾向相关[6]，[8]。除了这些直接的影响外，儿童期出现的内化问题往往持续存在或复发，增加了青少年和成年期出现情绪和焦虑障碍的风险[8]，[9]。纵向研究表明，生命早期的抑郁和焦虑会增加日后出现抑郁、自杀倾向、物质滥用和长期心理社会问题的可能性[6]，[8]，[9]。

在环境空气污染物中，细颗粒物（PM_2.5）尤其令人担忧，因为它体积小且对健康影响显著，能够深入肺部并进入血液。它是导致全球空气污染相关疾病负担的主要因素之一[10]。虽然空气污染对身体健康的影响已有充分记录，但越来越多的研究开始探索其对儿童心理健康的影响，包括内化问题[11]，[12]，[13]。例如，一项在墨西哥城进行的研究发现，孕早期和4岁左右的PM_2.5暴露与8-11岁时的焦虑和抑郁症状增加有关[14]。然而，不同研究的结果并不一致[15]。一些研究仅发现儿童期PM_2.5暴露与内化结果之间存在弱关联或无关联，而一项综合评论指出，一些报告甚至反驳了污染与儿童心理健康之间的联系[15]。总体而言，这一领域的研究仍处于起步阶段，需要进一步的纵向研究来明确不同暴露时期（如产前与幼儿期）的PM_2.5暴露与儿童后期抑郁和焦虑之间的关系。重要的是，暴露的时间可能在塑造神经发育和心理健康结果方面起着关键作用。生命早期，包括产前和幼儿期，是一系列敏感的发育阶段，其特征是大脑快速成熟和免疫系统的发展。在这些阶段，暴露于PM_2.5等环境污染物可能会对神经行为结果产生不同的、可能是长期的影响。在本研究中，我们将生命早期暴露定义为包括产前和幼儿期，这与之前研究发育易感性的环境流行病学研究一致。

新兴的流行病学和实验证据表明，空气污染对心理健康的影响可能因暴露时间的不同而异，一些研究指出在特定发育时期这种影响更为显著[16]，[17]，[18]，[19]。这些发现强调了评估暴露时间的重要性，而不仅仅是依赖累积或平均暴露指标。

此外，据我们所知，很少有研究采用正式的因果推断方法来研究空气污染对儿童心理健康的影响。这种方法上的空白意味着之前报道的PM_2.5与儿童抑郁或焦虑症状之间的关联可能受到残余混杂因素的影响。

因此，我们利用一个正在进行的韩国出生队列的数据，研究了多个暴露时期内的产前和产后PM_2.5暴露与10岁时抑郁和焦虑症状之间的关联。除了估计总体关联外，我们还旨在确定早期发育过程中可能的易感暴露时期。为了加强因果解释，我们应用了传统的回归模型和两种正式的因果推断方法：双重稳健估计法和双重负控制法。

章节片段

研究人群

本研究是在“儿童环境与发展”（EDC）队列中进行的，该队列旨在研究生命早期环境暴露对儿童的影响。2008年8月至2010年7月期间，从韩国首尔和京畿道的八家医院招募了703名孕妇。符合条件的参与者没有已知的遗传或免疫缺陷疾病，并且能够使用韩语交流。

结果

在10年的随访中，有461名儿童被纳入分析。平均年龄为119.2个月，平均体质指数Z分数为0.2。男孩占参与者的54.0%，10.4%的儿童暴露于二手烟。大多数父母具有大学或学院教育背景（母亲72.9%，父亲70.3%）。不同社会人口统计类别中的CDI和RCMAS得分总体相当；然而，未暴露于二手烟的儿童的得分 tend to 较低

讨论

在这项前瞻性出生队列研究中，生命早期较高的PM_2.5暴露，尤其是在幼儿期，与10岁时的抑郁和焦虑症状增加有关。这些关联在2岁和4岁调查前的暴露期间最为明显，在男孩中更为显著，并且在传统的回归和因果推断方法中都得到了验证。

多项近期研究探讨了生命早期PM_2.5暴露与内化问题之间的关系

结论

这项前瞻性出生队列研究表明，生命早期暴露于PM_2.5，尤其是在幼儿期，与10岁时的抑郁和焦虑症状增加有关。这些关联在传统的回归分析和互补的因果推断方法中都得到了验证，支持了生命早期PM_2.5暴露在塑造儿童内化症状中的潜在因果作用。我们的研究结果强调了加强空气

环境意义

在这项出生队列中，幼儿期较高的PM_2.5浓度，特别是在2岁和4岁随访评估前的24个月期间，与10岁时的抑郁和焦虑症状增加一致。这些发现扩展了PM_2.5控制的环境健康理由，超出了心肺健康的结果范围，强调了减少排放对心理健康可能带来的额外益处。从政策角度来看，减少儿童

CRediT作者贡献声明

金庆南（Kyoung-Nam Kim）：撰写——初稿，监督，方法学，正式分析，概念化。金约翰娜·英香（Johanna Inhyang Kim）：撰写——审阅与编辑，验证，监督，方法学。申忠浩（Choong Ho Shin）：撰写——审阅与编辑，验证，资源提供。徐杰恩（Jieun Seo）：撰写——初稿，可视化，方法学，正式分析。金秉允（Bung-Nyun Kim）：撰写——审阅与编辑，验证，资源提供。金顺泰（Soontae Kim）：撰写——审阅与编辑，验证，资源提供。李东旭（Dong-Wook Lee）：撰写——

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的可能会影响本文所述工作的财务利益或个人关系。

致谢

本研究得到了韩国环境部通过环境健康中心计划的支持。此外，韩国环境产业技术研究院（KEITI）也提供了资金支持，该资金来自韩国环境部（MOE）资助的环境疾病预防和管理核心技术发展项目（RS-2022-KE002052）。