
-
生物通官微
陪你抓住生命科技
跳动的脉搏
综述:极端温度暴露导致的慢性阻塞性肺疾病风险:流行病学证据与病理生理机制的结合
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月08日 来源:eBioMedicine
编辑推荐:
这篇综述系统阐述了气候变化背景下极端温度(热浪/寒潮)如何通过协同空气污染(PM2.5/O3)和湿度加剧慢性阻塞性肺病(COPD)风险,创新性提出三层次病理机制框架(症状-过程-分子事件),为气候敏感型呼吸疾病防控提供新视角。
极端温度与COPD的流行病学证据
全球272个中国城市研究显示,非适宜温度导致14.33%的非意外死亡,其中COPD占比高达12.57%。寒潮(-6.4至-1.4°C)和热浪(29-31.6°C)分别贡献1.14%和0.63%的死亡负担。西班牙48省数据显示,极端低温使COPD住院风险激增88.5%(RR=1.885),而极端高温导致死亡率上升63.4%(RR=1.634)。值得注意的是,美国退伍军人研究揭示寒潮效应在暴露第4天达到峰值(RR=1.04),呈现明显滞后性。
环境暴露的协同效应
温度与PM2.5/O3的交互作用尤为突出。北京研究显示高温期间PM2.5每增加10μg/m3,COPD急诊风险额外升高11%。湿度则通过破坏呼吸道黏膜屏障放大温度效应,香港面板研究发现低温叠加高湿环境使FEV1下降0.72%。
病理生理机制的三重奏
前驱症状
小鼠实验证实39.5°C热暴露导致肺纤维化,转化生长因子-β1(TGF-β1)表达上调3倍。寒冷则通过瞬时受体电位锚蛋白1(TRPA1)通道诱发支气管痉挛,24小时冷空气暴露使峰值呼气流速(PEF)降低32.2L/min。
关键病理过程
热应激通过Kelch样ECH关联蛋白1(Keap1)-核因子E2相关因子2(Nrf2)通路诱发氧化应激,同时激活气道上皮细胞间质转化(EMT),表现为E-钙黏蛋白下调50%。寒潮则通过核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3(NLRP3)炎症小体引发中性粒细胞浸润。
分子事件
单细胞测序揭示热浪使辅助性T细胞2(Th2)比例增加,白细胞介素-4(IL-4)/γ干扰素(IFN-γ)比值升高2.3倍。冷暴露激活gasdermin D(GSDMD)介导的细胞焦亡,半胱氨酸天冬氨酸蛋白酶-1(caspase-1)活性提升40%。
未来挑战与转化医学
当前研究存在温度阈值定义不统一(从第1百分位到第99百分位不等)的局限性。多组学技术将助力解析环磷酸鸟苷-腺苷酸合成酶(cGAS)-干扰素基因刺激蛋白(STING)通路在温度敏感型COPD中的作用。建立气候适应性城市(如增加绿地覆盖率30%)可能降低23%的呼吸系统疾病负担。
生物通微信公众号
知名企业招聘