基于分布滞后非线性模型的北京昌平区空气污染物及其交互作用对肺结核发病影响研究

《BMC Public Health》：The study of the correlation between pollutants and their interactions on the incidence of tuberculosis in Changping District based on distribution models

本研究针对北京结核病高发区昌平，创新性地应用分布滞后非线性模型(DLNM)，系统揭示了PM10和NO2浓度变化对结核病发病的长期/短期影响规律。研究发现PM10浓度每增加10μg/m3，累积相对风险(RR)随滞后月份延长而上升，8个月时达1.17；而NO2则呈现相反的滞后模式。极端浓度分析显示，高PM10对老年人群和男性构成短期风险，低NO2则带来长期健康威胁。该研究为结核病精准防控提供了重要的空气污染暴露风险评估依据。

　　

在全球结核病防控形势依然严峻的背景下，中国作为结核病高负担国家，探索环境因素对结核病发病的影响机制具有重要意义。空气污染作为重要的环境风险因素，其与结核病的关联性研究近年来备受关注。然而，现有研究多集中在省级和城市层面，对于结核病高发区域——北京昌平区这一特定区域的研究尚属空白。昌平区作为北京市结核病高发区县，其独特的人口流动特征和地理位置使得探究该地区空气污染物与结核病发病的关联具有重要公共卫生价值。

研究人员通过收集2014-2022月度的结核病新发病例数据和空气污染物监测数据，创新性地应用分布滞后非线性模型(Distributed Lag Non-linear Model, DLNM)深入分析了PM₁₀和NO₂对结核病发病的影响及其交互效应。这项发表在《BMC Public Health》的研究，为理解空气污染物对结核病发病的时空分布规律提供了新的科学证据。

本研究主要采用分布滞后非线性模型(DLNM)分析时间序列数据，数据来源包括北京昌平结核病防治所提供的月度新发结核病例数据（2014年5月-2022年12月），以及国家城市空气质量实时发布平台的污染物监测数据。通过建立准泊松分布的DLNM模型，控制长期趋势、季节效应、气象因素（温度）和人口经济协变量，分析污染物浓度每增加10μg/m3的相对风险(RR)及其滞后效应。

描述性统计分析结果

研究期间昌平区共报告7,097例新发结核病例，月均68.2±15.48例。空气污染物监测显示PM_2.5和PM₁₀月均浓度分别为46.989μg/m3和73.9μg/m3，均超过国家环境空气质量标准限值。相关性分析排除了多重共线性影响，选择PM₁₀和NO₂作为主要研究对象。

空气污染物与新发结核病例的关系

研究发现PM₁₀与结核病发病风险呈非线性关系，在零月滞后时呈现倒"U"型分布，浓度达到138μg/m3时相对风险最高为1.24。而NO₂则呈现指数增长模式，浓度76μg/m3时相对风险达1.73。值得注意的是，这两种污染物的风险效应随滞后时间延长呈现截然不同的变化趋势。

不同亚组中空气污染物与结核病的关系

亚组分析显示，PM₁₀浓度每增加10μg/m3，男性人群在11个月滞后时的累积相对风险最高（RR=1.24），而25-59岁年龄组和总体人群也呈现显著风险增加。相反，NO₂浓度增加对多数亚组的风险效应随滞后月份延长而减弱，表现出短期危害特征。

极端浓度下的健康风险

极端浓度分析发现，极低PM₁₀浓度对所有亚组均具有保护效应，而极高PM₁₀浓度对老年人群（60+）和男性构成即时风险。对于NO₂，极高浓度对女性和25-59岁年龄组产生短期风险，而极低浓度反而在长期滞后时增加结核病发病风险。

污染物交互作用分析

交互作用分析显示PM₁₀与NO₂之间存在拮抗作用，但未达到统计学显著性。不同亚组的风险模式存在差异：高PM₁₀浓度对总体、男性和25-59岁年龄组均增加结核病风险，而女性对高NO₂浓度更为敏感。

研究结论表明，PM₁₀和NO₂与结核病发病存在显著的时空关联性，但作用机制和时效特征存在明显差异。PM₁₀主要通过长期累积效应影响呼吸防御功能，而NO₂作为刺激性气体主要产生急性危害。不同人群对污染物暴露的敏感性差异为制定针对性防护策略提供了科学依据。该研究创新性地揭示了空气污染物对结核病发病的滞后效应和人群易感性特征，为昌平区乃至类似地区的结核病精准防控和空气质量管理提供了重要的实证依据。

研究的局限性包括使用月度数据可能影响估计精度、未能控制所有潜在混杂因素以及研究范围的局限性。未来需要更多区域的数据进行深入验证，并建议建立针对不同人群的差异化防护策略，特别是在高污染天气条件下加强对老年人和男性等敏感人群的健康保护。这项研究为理解环境因素与传染病关系的复杂机制提供了新的视角，对公共卫生决策和疾病防控具有重要的实践指导意义。