空气污染、噪音、绿地与肺炎：一项来自丹麦的全国性队列研究

《Environmental Research》：Air pollution, noise, greenspace and pneumonia, a nation-wide cohort study from Denmark

本研究基于丹麦全国队列，评估PM2.5、NO2、UFP、交通噪声及绿地空间与肺炎发病率的长期关联，发现前三者独立增加风险，后者影响较弱，且调整后效应仍显著。

　　

阿斯拉克·哈博·普尔森（Aslak Harbo Poulsen）|梅特·索伦森（Mette S?rensen）|乌拉·阿瑟·赫维特菲尔特（Ulla Arthur Hvidtfeldt）|约根·布兰特（J?rgen Brandt）|马蒂亚斯·凯策尔（Matthias Ketzel）|奥勒·拉斯肖-尼尔森（Ole Raaschou-Nielsen）

工作、环境与癌症研究，丹麦癌症研究所，Strandboulevarden 49，2100 哥本哈根，丹麦

摘要

环境空气污染、交通噪音和住宅绿地都与呼吸系统健康问题有关，包括肺炎。这些因素之间的相互关联可能导致混淆效应。我们研究了一个全国性的丹麦队列中这些暴露因素与肺炎发病率之间的长期关系。研究纳入了所有年龄≥35岁、此前未患肺炎的居民，随访时间为2010年至2017年。我们估算了他们在家中150米和1000米范围内长期暴露于PM_2.5、二氧化氮（NO₂）、元素碳（EC）、超细颗粒物（UFP）以及道路交通噪音的程度。使用Cox比例风险模型（包括线性模型和自然立方样条模型）评估了暴露-反应关系，并调整了时间和个体/区域层面的协变量及暴露因素。在2,418,958名参与者（共计1,680万人年）中，发生了159,724例肺炎病例。线性分析显示：PM_2.5的每四分位数范围（IQR）对应的危险比为1.22（95%置信区间：1.20-1.23），NO₂为1.15（1.14-1.16），UFP为1.13（1.12-1.14），EC为1.04（1.03-1.4）。对于所有空气污染物，样条分析显示非线性关联，且在较低浓度时单位变化的效应更为显著。150米范围内的噪音和绿地减少与肺炎风险呈弱正相关。调整空气污染因素后，噪音和绿地对肺炎风险的影响减弱；而PM_2.5、NO₂和UFP的关联在调整这些因素后仍然显著。我们的研究结果表明，长期暴露于PM_2.5、NO₂和UFP可能会增加肺炎风险，这一风险独立于交通噪音和绿地的影响（后者可能作为较弱的独立风险因素）。

引言

肺炎是一种主要由细菌和病毒引起的肺部炎症性疾病。在美国，社区获得性肺炎的年发病率为每10,000人中有46.5例，与流感一起成为第八大死亡原因及最致命的传染病。

空气污染是全球主要的健康风险。细颗粒物（PM2.5）、二氧化氮（NO₂）、元素碳（EC/黑碳）和超细颗粒物（UFP）都与不良健康后果相关。交通噪音和绿地不足正逐渐成为影响健康的环境因素，但它们与空气污染的联合效应尚未得到充分理解。

空气污染可能通过引发全身性炎症、氧化应激、颗粒物清除能力下降、上皮屏障破坏以及肺部微生物群改变来促进肺炎的发生。多项研究一致表明PM_2.5和NO₂与肺炎死亡率和发病率呈正相关。尽管关于EC（黑碳）的研究较少，但也有研究表明其与肺炎存在关联。UFP由于体积小（<0.1μm）、表面积大且能深入肺部组织，可能具有特别强的致病性。交通噪音会导致睡眠障碍和压力，从而引发炎症、氧化应激和免疫反应减弱，进而增加感染的风险和严重程度。短期暴露于交通噪音与肺炎死亡率相关，长期研究则发现噪音与非恶性呼吸道疾病和下呼吸道疾病发病率相关。然而，关于长期交通噪音与肺炎关系的研究较少：一项伦敦研究未发现两者关联，而两项丹麦研究发现了其与肺炎住院率的关联。绿地与下呼吸道死亡率降低有关，部分研究认为这可能与减少污染、缓解压力、增加体力活动和社会互动有关。

研究表明绿地与下呼吸道死亡率降低有关，但关于其与肺炎关系的研究较少且结果不一致。中国和荷兰的两项横断面研究指出绿地与肺炎或下呼吸道感染有关，一项台湾生态学研究也发现了绿地与肺炎死亡率的关联。

绿地可能有助于减轻空气污染或噪音等环境压力，促进体育锻炼和社会互动，并增加接触多种生物因子的机会，从而改善免疫系统和呼吸系统健康，可能降低呼吸道感染的易感性和疾病严重程度。

空气污染、交通噪音和绿地缺乏是相互关联的因素，可能构成混淆因素。少数考虑这些因素的研究仅分析了其中一两种空气污染物。本研究旨在量化多种空气污染、噪音和绿地指标与肺炎的长期关联，并确定它们在多大程度上是独立的风险因素。

研究人群

自1968年以来，所有丹麦人都被赋予了唯一的个人识别号码。通过这个号码，可以从丹麦的所有健康和行政登记系统中获取并整合个人数据。

我们确定了1920年后出生且1979年仍居住在丹麦的丹麦居民，或此后出生并居住在丹麦的居民。我们获取了这些居民从2000年开始的居住地址历史记录，包括所有地址变更的准确日期，并对参与者进行了数据清洗。

结果

排除在研究开始前已被诊断出肺炎的人（n=136,954）或缺少混杂因素数据的人（n=20,118）后，最终纳入的队列为2,418,958名丹麦人，随访时间为1,680万人年，其中159,724人患有肺炎（70%的肺炎类型未明确）。

表1展示了基线时队列的总体情况及各PM_2.5分位数的分布。在该队列中，较高的暴露水平与女性性别、较高年龄、慢性阻塞性肺疾病（COPD）、独居、非丹麦血统、较高教育水平等因素相关。

结果总结

在这项大型前瞻性队列中，PM_2.5、NO₂和UFP的暴露与肺炎风险相关。几乎没有证据表明其他因素会影响空气污染的评估结果。交通噪音也与肺炎风险相关，但其关联强度低于空气污染物。绿地似乎能略微降低肺炎风险。

功能形式及其他研究的比较

在我们的数据中，空气污染物与肺炎的关联在较低暴露水平时更为显著。

作者贡献声明

马蒂亚斯·凯策尔（Matthias Ketzel）：撰写、审稿与编辑、资源整理、数据管理。奥勒·拉斯肖-尼尔森（Ole Raaschou-Nielsen）：撰写、审稿与编辑、概念构思。乌拉·阿瑟·赫维特菲尔特（Ulla Arthur Hvidtfeldt）：撰写、审稿与编辑、资源整理、数据管理。约根·布兰特（J?rgen Brandt）：撰写、审稿与编辑、资源整理、数据管理。阿斯拉克·哈博·普尔森（Aslak Harbo Poulsen）：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据分析、概念构思。梅特·索伦森（Mette S?rensen）：撰写、审稿与编辑、概念构思

数据获取

符合丹麦统计局访问要求的 researcher 可以获取丹麦人口数据，需满足相关法律法规及欧盟数据保护规定。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的利益冲突。

许可

丹麦法律不要求完全基于登记系统的研究进行伦理审查。

资金来源

本研究未获得外部资金支持。

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。