全面评估孕期城市环境暴露对婴儿喘息和胸部感染的影响：一种基于整体结果的研究方法

《Environment International》：Holistic evaluation of the impact of pregnancy urban exposome on infant wheezing and chest infections: an outcome-wide approach

孕期城市暴露组学对婴儿呼吸道健康的影响：一项多时间点队列研究采用混合响应稀疏降低秩回归分析，评估了巴塞罗那生命研究队列（1032名母-婴对）中44项孕期城市暴露因素（空气污染、噪音、温度、绿地空间、社会经济因素等）与婴儿2、6、12、18个月龄时喘息和呼吸道感染的多时间关联。结果显示，NO?、PM?.?、噪音和高温与多个时间点的风险增加显著相关，而高教育水平、绿地面积、适度运动和宠物接触则具有保护作用。该研究首次通过多结局分析揭示孕期复杂城市暴露对婴儿呼吸健康的动态影响，为制定精准公共卫生策略提供依据。

　　本研究探讨了怀孕期间城市暴露环境对婴儿早期呼吸系统健康的影响。通过对巴塞罗那生命研究队列（BiSC）中1032对母子进行分析，研究发现怀孕期间的多种城市暴露因素与婴儿在出生后18个月内出现的喘息和胸部感染存在显著关联。研究采用了一种全面的“结果导向暴露组”分析方法，旨在识别同时与多个相关结果相关的暴露因素，从而为制定更全面的城市规划和公共卫生干预措施提供依据。

### 城市暴露与婴儿呼吸健康

在本研究中，分析了44个与城市暴露相关的因素，涵盖了空气污染、噪音、温度、湿度、自然空间（包括绿色和蓝色空间）以及社会经济和生活方式因素。这些因素被综合评估，以理解它们对婴儿健康的影响。研究结果显示，有13个暴露因素在四个时间点（2、6、12和18个月）均与喘息和胸部感染有关。其中，母亲的教育水平是最具保护作用的因素，与大学教育水平相比，小学教育水平的母亲，其子女出现喘息和胸部感染的风险显著增加。此外，接近的绿色空间大小和母亲的低强度体力活动也被发现与较低的健康风险相关。

空气污染中的氮氧化物（NO?）和细颗粒物（PM?.?）显示出与更高的健康风险相关联。户外温度和噪音困扰也被发现与更高的健康风险有关。值得注意的是，社区层面的社会经济状况指标显示出相反的关联，这表明社会经济因素可能在不同的城市环境中对婴儿健康产生不同的影响。

### 方法与模型

研究采用了混合响应稀疏降维回归（MsRRR）方法，这是一种能够处理混合类型结果（包括连续和二分类变量）的统计方法。MsRRR方法假设所有预测变量和结果变量通过一组低维的潜在因子相互关联，从而减少参数估计的数量并提高模型的准确性。此外，研究还采用了稳定性选择方法，通过多次抽样来评估暴露因素与健康结果之间的关系是否稳健。这种分析方法在处理多个相关结果时具有优势，可以减少多重检验带来的问题，并提高检测真实信号的能力。

研究还进行了分层分析，探讨了婴儿性别对暴露因素与健康结果关联的影响。结果显示，女性婴儿通常显示出更强的关联性，这可能与性别差异在生理和心理反应上的不同有关。此外，一些因素如酒精消费和戒烟行为在特定时间点与不同的健康结果相关，这表明生活方式因素可能在不同的发育阶段对婴儿健康产生不同的影响。

### 暴露因素的作用机制

研究还探讨了不同暴露因素对婴儿健康的具体作用机制。例如，空气污染可能通过氧化应激、炎症、胎盘功能障碍和直接毒性作用影响胎儿肺部和免疫系统的发育。噪音则可能通过促进压力反应（如下丘脑-垂体-肾上腺轴的激活）导致皮质醇和其他压力激素的释放，从而影响婴儿的免疫系统和呼吸健康。绿色空间则可能通过降低心理压力、改善胎盘功能、促进微生物暴露和减少空气污染和噪音的影响，从而对婴儿健康产生保护作用。

此外，社会经济因素也被发现与婴儿健康存在复杂的关系。虽然社区层面的高收入和高教育水平可能与更高的健康风险相关，但这些结果可能受到环境因素（如空气污染和噪音）的干扰。因此，需要谨慎解释这些社会经济指标与健康结果之间的关系。

### 研究的局限性与未来方向

尽管本研究在方法上具有一定的创新性，但也存在一些局限性。首先，研究采用了单次插补方法，这可能导致某些变量的估计偏差。其次，由于研究中存在一定的失访率（18个月时失访率为10.2%），可能会影响结果的普遍性。此外，母亲自我报告的婴儿健康信息可能存在报告偏差，尽管研究采用了经过验证的问卷来减少这种偏差。

未来的研究可以进一步探讨不同暴露因素在不同时间段对婴儿健康的影响，以及这些因素之间的相互作用。此外，研究还可以考虑更多社会经济和生活方式因素，以更全面地理解城市暴露对婴儿健康的影响。最后，研究可以扩展到更广泛的人群和地理区域，以验证这些发现的普遍性。

### 结论

本研究通过“结果导向暴露组”方法，揭示了怀孕期间城市暴露环境对婴儿早期呼吸系统健康的重要影响。研究强调了城市环境中有害暴露和绿色空间的共同作用，以及母亲风险因素对婴儿健康的影响。这些发现为制定更有效的公共卫生干预措施和城市规划策略提供了科学依据，有助于改善婴儿的呼吸健康，并为未来的公共卫生政策提供参考。