3. 中国医学科学院基础医学研究所/北京协和医学院基础学院流行病与卫生统计学系

　　4. 首都医科大学基金项目: 卫生行业专项（201502003）作者简介:汉锋, 副研究员, 主要从事空气污染与健康、职业流行病学、职业健康风险评估方向研究通信作者:王秦, 副研究员, 主要从事空气污染与健康方向研究; Email:

　　短期暴露与未确诊COPD人群肺功能的关联，为该类人群的空气污染防护提供科学依据。以肺功能检测筛查的未确诊COPD人群作为受试者；于2018年1、3、8和10月4个时间段，对28名受试者进行了重复测量，包括肺功能检测，及每次测量前5 d的环境PM质量浓度对肺功能的影响考虑了滞后效应，按照lag0~lag4滞后日期的浓度代入模型。可以导致未确诊COPD人群肺功能通气功能指标的下降，应注重此类人群重污染天气的防护。空气污染对小气道的影响更值得关注。Associations between Short-term Exposure to Ambient PMand Lung Function in Undiagnosed COPD Patients

　　To analyze the associations between short-term exposure to ambient PMand lung function in undiagnosed COPD population, and to provide a scientific foundation for the protection against air pollution.Subjects were undiagnosed COPD population screened by lung function test. In January, March, August, and October of 2018, 28 subjects were tested repeatedly. For each time, lung function testing, questionnaire survey, and the PMmass concentration monitoring for 5 days before each lung function test were conducted. Mixed effect model was used to analyze the associations between PMand lung function. The lag effect of PMmass concentration on lung function was considered, and the lag0~lag4 PMmass concentration was used in the model.. The result of one-day lag effect showed that FEV/FVC were significantly associated with the mass concentration of PMmass concentration was increased by 10 μg/m/FVC were decreased by 0.05 L, 0.03 L/s, 0.10 L/s, and 1.09%, respectively. FVC, MEF, and PEF were not associated with PMmass concentration. The moving average lag effect showed that only MEFwas significantly associated with PMcan lead to the decline of pulmonary ventilation function indicators in undiagnosed COPD patients, and it is necessary to pay attention to the protection of this group of people against the heavy pollution weather. The impact of air pollution on small airway deserve more attention.

　　慢性阻塞性肺疾病(Chronic Obstructive Pulmonary Disease，COPD)作为全球第三大死因[1]的呼吸系统常见疾病，其死亡率[2-4]、患病率[2]和发病率[5]易受到细颗粒物(PM2.5)的影响，COPD患者也被认为是PM2.5的易感人群[6]。不少重复测量研究已经发现短期暴露PM2.5可引起COPD患者用力肺活量(FVC)、第一秒用力呼气量(FEV1)或呼气流量峰值(PEF)的显著性改变[7-9]。其中部分研究所用PM2.5暴露数据主要来自监测站点，距离受试者生活区域较远，并不能反映受试者线暴露浓度。部分研究评估模型中调整的影响肺功能的混杂因素较少，缺乏生活方式等因素。此外，这些研究的受试者均通过医院招募，用药及其他干预措施均会改善肺功能，从而对研究结果产生影响。而人群中仍存在一定比例的“未确诊COPD人群”[10]，国内相关研究称之为“无症状COPD患者”[11-12]。该人群因症状不明显对疾病几乎没有任何关注[13]，也未主动就医，故没有接受过医疗干预，保健意识薄弱[14]，也不注重对重污染天气的防护。而目前尚无空气污染对未确诊COPD人群健康影响的研究。因此，本次研究拟在中老年人群中通过肺功能检测筛选出未确诊COPD人群，采用重复测量方法，监测受试者环境空气中PM2.5质量浓度，并检测不同PM2.5质量浓度下受试者肺功能的变化情况，研究PM2.5短期暴露与肺功能变化在调整受试者人口学信息、生活方式等混杂因素后的关联性，为此类人群对空气污染的防护提供科学依据。

　　本研究采用分层抽样方法，首先在北京市16个市辖区中采用简单随机抽样方法抽取朝阳区、密云区、大兴区和房山区四个市区，随后从每个市区内简单随机抽取(1~2)个社区，从社区中招募受试者。纳入标准：40岁以上，在社区内居住3 a以上，未确诊患有呼吸系统疾病。排除标准：目前仍吸烟者(连续或累积吸烟6个月或以上者

　　1、FEV1/FVC(1秒率)、MEFV(最大呼气流量-容积曲线%肺活量最大呼气流量，MEF25；50%肺活量最大呼气流量，MEF50；75%肺活量最大呼气流量，MEF75)、PEF、外推容量。博乐体育检测时间为9：00~11：00。

　　采用中流量颗粒物采样器(TH-150型，武汉天虹仪器仪表有限公司)，设置采样流量100 L/min，使用石英滤膜，到所选社区选取监测高度15 m左右，周围无障碍物或污染源的位置，每日采样24 h，从肺功能测量前(96~120) h开始连续采样至肺功能检测前0 h~24 h，对应滞后天数为lag4(肺功能测量前96~120 h)~lag0(肺功能测量前0~24 h)。检测时同时记录当天温度。

　　2.5浓度，外推容量，受试者的年龄、性别、温度、BMI、教育程度、住房到主干道距离、是否使用空气净化器、开窗习惯、每天做饭频率和体力劳动强度，共12个变量，进行hausman检验，检验结果显示chisq=3.1862，df=9，P=0.9565，判定这12个变量均为固定效应。

　　2.5与肺功能的关联性。单日滞后效应按照滞后天数lag0~lag4的PM2.5浓度代入模型，滑动平均滞后效应按照lag01~lag04代入模型。

　　2.5采样：每次滤膜称量均恒温(25℃)恒湿(50%)24 h以上；每次采样前，均对采样泵的采样流量、温度和气压示值进行检查和校准；采样结束后，将滤膜放入滤膜夹，避光，尽快送回实验室-20℃保存。

　　2.5浓度重复测量。受试者平均年龄68岁，最小年龄为49岁，最大为84岁；BMI指数显示整体超重；男性多于女性；主要为小学和初中学历；住房到主干道距离多大于150 m。受试者的基本情况见表 1。

　　表 2。由于1和3月，8和10月，时间分别较接近，问卷调查结果一致，因此分别将1和3月结果合并计算，8和10月结果合并计算。由表 2可知，1和3月与8和10月，受试者生活方式变化较大，在1和3月每天做饭次数增多、体力劳动强度减轻，在8和10月开窗通风增多。

　　表 3和图 1显示了4次重复测量的PM2.5质量浓度检测结果，可知4次重复测量值之间PM2.5质量浓度差异显著，其中PM2.5质量浓度最高值250.46 μg/m3出现在1月，3月最高值为225.28 μg/m3。

　　表 4。可以看出一秒率4次测量之间的差异显著。其它各指标在4次测量之间的差异不显著，但FVC、PEF、MEF25、MEF50和MEF75的数值在PM2.5质量浓度较高的1和3月，低于PM2.5质量浓度较低的8和10月，显示出这几个指标对PM2.5有一定的敏感性。

　　2.5对FEV1、MEF25、MEF50和一秒率等肺功能指标的影响存在显著性，与其它同类人群的重复测量研究结果基本一致[7-9,16]，不同之处在于，本研究未发现FVC和PEF与PM2.5的短期暴露存在显著性关联。此外由于这些研究描述肺功能改变的单位并不是绝对值，而是预测值百分比，研究结果无法与本研究结果进行定量对比。还有其它一些同类主题研究的受试者人群与本研究不同，如健康妇女[17]、博乐体育卡车司机[18]、办公室职员[18]、大学生[19]或普通城市居民[20]等非COPD人群，或采用空气质量指数而非绝对值作为PM2.5暴露水平度量[21]，或研究主题为PM2.5对肺功能的长期影响(PM2.5质量浓度每升高10 μg/m3，FEV1下降0.068 L)[20]，因此也没有进一步与本研究结果展开比较。

　　1、MEF25、MEF50和一秒率与lag1和lag01的PM2.5质量浓度关联性显著，其中，单日滞后效应与其它类似研究的结果基本一致，如有研究发现lag1[7-8]或lag01[9]就有显著性关联(PM2.5质量浓度最高值100~393 μg/m3)，但更多的研究发现滞后效应主要出现在lag2~lag5(PM2.5质量浓度最高值257 μg/m3)[9,22-23]。然而在细胞因子和肺功能与PM2.5短期暴露关联性的研究发现：对于非吸烟健康人群暴露PM2.5(最高值251.60 μg/m3)3 h后FEV1就会出现下降[16]。这些研究之间的差异性可能是由于PM2.5质量浓度以及PM2.5的成分不同而导致的。此外，各研究对混杂因素种类和数量的控制条件不同也可能导致研究间的差异：如有的[7]仅考虑了温度、湿度，有的[17]考虑了病情分期、最低温度和检测日期，有的[8]则考虑了年龄、性别、BMI、吸烟、温度和湿度等更多效应，而本研究除上述因素还考虑了教育程度、住房至主干道距离、生活习惯(是否使用空气净化器、运动、做饭频率、开窗和体力劳动强度等)等因素。而开展肺功能检测的时间和检测质量不同同样会导致的研究结果的差异。因此需要更多的研究，或通过Meta分析来发现其中原因，从而更加科学的阐述PM2.5与肺功能的关联性。

　　25、MEF50与PM2.5关联显著。目前相关的研究不多，仅在健康人群未调整混杂因素的情况下[24]或者在另一易感人群学龄儿童[25]中，两者显示出阳性关联。直径小于2 mm的小气道是COPD的主要阻塞部位[26]，小气道病变在COPD早期就已出现[27]，而且PM2.5主要沉积部位也在小气道[28]，因此PM2.5很可能最先影响小气道。空气污染对小气道的影响更值得关注。

　　2.5的短期暴露可以导致该人群肺功能指标的下降，滞后效应为1 d。本研究发现一秒率、FEV1、MEF25和MEF50这四个肺功能指标对PM2.5的影响最敏感。该人群由于无症状，可能忽略在重污染天气的呼吸道防护，从而导致COPD病情加重或出现急性恶化。

　　2.5暴露水平；②鉴于北京市大部分时间的首要污染物为PM2.5，本次研究并没有关注其它污染物。然而夏季的主要污染物还包含臭氧，在后续的研究中应加以考虑。