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近日，复旦大学附属华山医院郁金泰教授联合复旦大学公共卫生学院阚海东和陈仁杰教授、北京大学曾毅教授、新加坡大学冯秋石和封磊教授、湘潭大学陈华帅教授、青岛大学谭兰教授等多位国际及国内知名学者发表了一项关于影响「健康脑」重要研究。

这项基于长达 10 年随访的中国纵向健康长寿调查（CLHLS）全国性前瞻性队列及中国阿尔茨海默病生物标志和生活方式（CABLE）神经生物学队列，系统评估了不同空气污染物对我国国民「健康脑」恶化风险的长期效应及对脑内阿尔茨海默病（AD）病理早期代谢的影响。

研究团队针对三种最常见空气污染物，包括细颗粒物（PM 2.5）、地面臭氧及二氧化氮不同时间窗口暴露浓度的风险效应进行估算，发现长期暴露于 PM 2.5 显著加速认知功能恶化，其危害作用独立于脑血管病风险因素及臭氧与二氧化氮同时期暴露的影响。

空气污染高暴露的个体在疾病前期 AD 病理性蛋白异常代谢可能性越大。因此，持续减少空气污染暴露或可大大减轻痴呆疾病负担，这应在公共卫生政策决策和 AD 的初级预防中予以考虑。

此项研究成果近日发表在《生物精神病学》（Biological Psychiatry）杂志（影响因子：13.382，图 1）。

图 1. 该研究发表在 Biological Psychiatry 杂志

《柳叶刀污染与健康重大报告》（The Lancet Commission on Pollution and Health）最新一项综述显示，污染是全球导致疾病和过早死亡的最大环境风险因素，尤其在低收入和中等收入国家。

2019 年有 900 万人（相当于全球死亡人数的六分之一）死于污染，其中因空气污染导致的死亡占比近 75%。由此可见空气污染势必带来沉重的社会负担。

而且，随着我国人口老龄化，痴呆症发病率亦逐年升高。考虑到全球不同国情、人种、随访时间和残余混杂等因素的异质性，调查空气污染对不同人群和不同阶段认知能力减退的影响及体内生物学机制已然成为热点。

但是，受限于脑脊液（CSF）或正电子发射断层扫描（PET）的稀缺，空气污染对 AD 病理形成的影响并未得到最佳诠释。

郁金泰教授团队基于我国最早、坚持时间最长的社会科学调查 CLHLS 队列并利用其牵头建立的国内大规模神经生物学 CABLE 研究对上述问题系统开展了多层次研究（图 2）。

图 2. 2008～2018 年 CLHLS 研究区域空气污染物年均含量分布图

该研究共涉及 31573 名 CLHLS 参与者（随访队列 5878 名，平均随访时间 5.95 ± 2.87 年）以及 1131 名接受 AD CSF 核心病理性蛋白测量 CABLE 人群。

研究者对居住区 PM 2.5、地面臭氧和二氧化氮的年暴露量进行估算，将招募期前 2 年各空气污染物暴露平均值作为 Cox 比例风险或线性模型主要分析指标。

第一层次随访数据显示，PM 2.5 暴露量每增加 20 µg/m³，认知功能减退发生风险可增加 10%。这种高风险独立于常见遗传因素 APOEε4 基因的影响。

与此类似，暴露于环境中臭氧和二氧化氮污染的居民有很大可能性发生认知功能恶化，尽管两者并未达到统计学显著性。

值得注意，在排除二氧化氮和臭氧同期暴露的混杂作用，研究者也发现 PM 2.5 仍具有稳定且独立的危害作用。而且，对于生活在 PM 2.5 较高暴露值地区的个体，其反映总体认知功能的量表评分变化率显著加快。

图 3. PM 2.5 水平与脑脊液 AD 生物标志物和总体认知的关系

第二层次神经生物学分析发现，暴露于高浓度 PM 2.5 的居民，其总体认知能力较差，且 CSF 中反映淀粉样蛋白高负荷的指标明显异常，这均与预期一致。

这有力地证实了环境中 PM 2.5 作为主要的吸入性细颗粒物的独立影响。然而，结果显示该污染物与 CSF tau 相关蛋白的似乎无关联性，且未发现臭氧和二氧化氮对 AD 核心病理性蛋白的影响。

第三层次的潜在因果联系表明，CSF 中的淀粉样病变显著中介 PM 2.5 暴露与不良认知表现的关联。换言之，暴露在高浓度 PM 2.5 的居民其脑内可过早发生 AD 病理改变从而导致认知障碍的发生（图 3）。

郁金泰教授团队指出，使用大规模生物标志物数据的关键贡献是提供了 AD 病理学可能介导 PM 2.5 相关认知衰退的机制证据（图 4）。

此外，空气污染引起的神经炎症、氧化应激等可加重 AD 病理负担或直接造成对脑组织关键区域的损害。脑结构性变化可能是空气污染相关认知能力下降的原因，如脑萎缩、脑内灰白质体积减少等。

其他中介因素（如卒中，冠心病等）也可能是空气污染与认知障碍风险升高的关联基础。因此，更广泛的机制需要进一步的前瞻性队列予以补充。

图 4. 暴露于环境细颗粒物 PM 2.5 导致认知功能减退的潜在机制

综上，郁金泰教授团队一系列研究成果证明，长期暴露于环境空气污染的居民其认知能力下降的风险较位于低污染区个体明显增高。且高暴露的群体其脑内可过早发生 AD 病理改变，从而加速认知减退的进程。

郁金泰及谭兰教授团队强调了对环境空气污染的管理和控制的必要性，倡导个体应生活在合理控制污染物的「舒适区」，避免于空气质量不佳场所长期作业。

这些发现具有政策意义，即减少空气污染物（尤其是 PM 2.5）的暴露可在国民层面产生可观的健康社会效益。