产前绿色空间暴露降低低出生体重和小于胎龄儿风险:空气污染的修饰与中介作用分析

《BMC Public Health》:Prenatal greenness exposure and the decreased risk of low birthweight and small for gestational age: modification and mediation effects of air pollution

【字体: 时间:2025年11月19日 来源:BMC Public Health 3.6

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  本研究针对快速城市化背景下绿色空间减少与空气污染加剧对母婴健康的威胁,基于伊朗全国390万母婴队列数据,首次在发展中国家系统探讨了产前绿色空间(NDVI)对低出生体重(LBW)和小于胎龄儿(SGA)的保护作用。研究发现PM2.5和O3污染水平显著修饰绿色空间的健康效益,且在污染严重地区保护作用更强。中介分析表明空气污染物可解释2.2%-12.1%的保护效应。该研究为环境政策制定提供了重要依据,提示在高污染区域增加绿色基础设施可最大化健康收益。

  
当全球城市化进程以惊人速度推进时,一个悖论随之浮现:人类在享受现代化便利的同时,却与孕育生命的自然环墶渐行渐远。截至2024年,全球超过半数人口居住在城市区域,而这一比例预计在2050年将达到66%。这种环境转型对特殊人群——尤其是孕妇群体构成了严峻挑战,因为胎儿发育阶段正是对环境暴露最敏感的窗口期。由此引发的低出生体重(LBW)和小于胎龄儿(SGA)等不良出生结局,已成为五岁以下儿童死亡的关键决定因素,严重阻碍联合国可持续发展目标中婴幼儿健康指标的实现。
尽管已有大量证据表明产前暴露于空气污染会增加不良出生结局风险,但绿色空间与空气污染在影响胎儿发育过程中的复杂交互作用仍知之甚少。特别是在发展中国家,高质量的大规模队列研究尤为匮乏。为此,Dinghua Zhan等研究人员在《BMC Public Health》上发表了题为"Prenatal greenness exposure and the decreased risk of low birthweight and small for gestational age: modification and mediation effects of air pollution"的研究论文,通过分析伊朗全国近390万母婴记录,揭示了绿色空间对胎儿生长的保护作用及其与空气污染的复杂关系。
研究团队采用多项关键技术方法:基于伊朗国家母婴健康监测系统建立全国性回顾性出生队列(2013-2018年),覆盖31个省749家医院的389万余名单胎活产儿;利用中等分辨率成像光谱仪(MODIS)卫星数据计算归一化植被指数(NDVI)评估产前绿色空间暴露;采用华盛顿大学研发的PM2.5数据集和基于贝叶斯神经网络的地表臭氧数据集评估空气污染暴露;运用逻辑回归模型分析关联性,并通过分层分析和因果中介分析探讨修饰和中介效应。

绿色空间与出生结局的关联分析

研究发现,在500-3000米多个缓冲区范围内,更高的绿色空间暴露与降低的LBW和SGA风险显著相关。例如,在3000米缓冲区(NDVI-3000m)内,NDVI每增加0.1个单位,LBW风险降低9.8%(OR=0.902, 95%CI:0.900-0.905),SGA风险降低11.3%(OR=0.887, 95%CI:0.886-0.889)。年龄分层分析显示,年轻孕妇(15-24岁)和农村居民中的保护效应更为明显。

空气污染的修饰效应

分层分析揭示了空气污染对绿色空间-出生结局关联的显著修饰作用。在PM2.5和O3污染水平较高的组别中,绿色空间的保护效应更为突出。以全年龄段孕妇为例,NDVI-3000m每增加0.1单位,LBW风险在PM2.5低、中、高三分位组中分别降低6.8%、10.1%和10.9%;在O3三分位组中分别降低16.5%、18.2%和21.9%。这种趋势在按年龄、居住地和婴儿性别分层的亚组分析中保持一致。

空气污染的中介效应

中介分析表明,空气污染物在绿色空间与出生结局的关联中扮演部分中介角色。PM2.5介导了2.2%-3.4%的绿色空间保护效应,而O3的中介比例更高,达到7.3%-12.1%。年龄分层显示年轻孕妇中中介效应更强,居住地分层发现PM2.5中介效应在城市更显著,而O3中介效应在农村更突出。

讨论与结论

本研究首次在发展中国家提供了全国性证据,表明绿色空间对LBW和S风险的保护作用在空气污染严重地区更为显著。空气污染物特别是O3,在绿色空间与胎儿生长的关联中起部分中介作用。这一发现对公共卫生政策具有重要启示:在高污染区域优先增加绿色基础设施,可最大化健康收益并减少健康不平等。
研究结果支持绿色空间通过多重途径促进胎儿健康:环境改善(净化空气、降低噪音)、行为促进(增加体力活动)和心理恢复(减轻压力)。然而,空气污染仅解释了少部分保护效应(PM2.5约2.2%-3.4%,O3约7.3%-12.1%),提示其他机制如社会凝聚力和噪音减少等可能发挥更重要作用。
值得注意的是,绿色空间与空气污染的关系具有情境依赖性。某些植物释放的生物挥发性有机化合物可能促进二次颗粒物和O3形成,这意味着需要基于当地污染特征制定精准的绿化策略。
本研究对实现世卫组织"2025年将低出生体重率降低30%"的全球营养目标具有重要意义。通过将绿色空间建设纳入城市规划和公共卫生干预,可协同推进环境可持续性和母婴健康目标。然而,在推广绿色干预时需考虑地区特异性,避免"一刀切"策略,而应根据当地污染特征和社会经济背景制定差异化方案。
研究局限性包括使用NDVI可能无法完全捕捉绿色空间的质量特征,中介分析仅涵盖PM2.5和O3两种污染物,以及基于居住地暴露评估可能存在的测量误差。未来研究应整合更全面的污染物数据,结合多组学技术和准实验设计,深入探索绿色空间影响胎儿发育的生物学机制。
这项全国性队列研究为理解环境暴露与胎儿发育的复杂关系提供了新视角,为制定针对性的城市绿色空间政策以优化胎儿健康结局提供了科学依据。
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