空气污染与骨关节炎住院风险的 “亲密关系”：中国全国性研究揭示关键联系

为探究短期暴露于环境空气污染对骨关节炎（OA）及其主要亚型住院风险的急性影响，研究人员开展了全国性病例交叉研究。结果发现，短期暴露于六种主要空气污染物会增加 OA 住院风险，这为控制空气污染、减轻 OA 负担提供依据。

　　

骨关节炎（Osteoarthritis，OA）作为一种常见的退行性关节疾病，正悄然影响着全球数亿人的生活。想象一下，那些深受 OA 折磨的患者，关节疼痛难忍，行动不便，生活质量大打折扣。目前，全球有超过 5 亿人饱受 OA 之苦，而且其发病率还在逐年上升，这无疑给公共卫生带来了巨大挑战。对于中重度 OA 患者来说，简单的门诊治疗远远不够，往往需要住院接受更深入的治疗。

然而，OA 的病因却一直是个谜团。虽然已知一些长期的环境因素，如繁重的体力劳动，可能与 OA 有关，但还有很多潜在的影响因素尚未被发现。在众多可能的因素中，环境空气污染备受关注。我们都知道，空气污染物，像 PM_2.5（空气动力学直径≤2.5μm 的颗粒物）、PM₁₀（空气动力学直径≤10μm 的颗粒物）、NO₂（二氧化氮）、SO₂（二氧化硫）、O₃（臭氧）和 CO（一氧化碳），对人体健康有着诸多不良影响，与多种疾病的发生和发展密切相关。可是，关于短期暴露于这些空气污染物与 OA 住院风险之间的关系，却鲜有人研究。之前的研究大多聚焦于长期暴露，或者只是关注 OA 的门诊就诊情况，对于住院风险这个关键指标，一直缺乏深入探索。为了填补这一重要的研究空白，国内的研究人员开展了一项极具意义的研究。

研究人员从中国两个主要的城市医疗保险系统中收集了 2013 年至 2017 年 OA 及其主要亚型的住院数据，涉及 278 个城市。同时，他们还获取了这些城市的空气污染物浓度数据、气象数据以及其他相关信息。为了探究短期暴露于空气污染物与 OA 住院风险之间的关系，研究人员采用了时间分层病例交叉研究设计。这种设计巧妙地将每个病例在急性事件发生前（病例日）的暴露情况，与同一年、同一月、同一周内未发生该事件的时间（对照日）的暴露情况进行对比，有效控制了许多可能干扰研究结果的因素，比如性别、年龄、种族、社会经济地位，以及饮酒、吸烟等行为风险因素。

在统计分析方面，研究人员运用了条件逻辑回归模型来评估每个城市中空气污染物与 OA 住院之间的关联，然后通过随机效应模型将这些城市特定的关联结果进行汇总，从而得到全国范围的估计值。此外，他们还计算了空气污染评分，以此来综合评估多种空气污染物的联合效应。

通过这些研究，研究人员得出了一系列重要结论。在 2013 - 2017 年期间，共纳入了 1404095 例 OA 相关的住院病例。研究发现，在主要的时间窗口内，PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、O₃和 CO 每增加一个四分位数间距（IQR），OA 相关住院率分别显著增加 0.70%（95% CI：0.12%，1.28%）、1.08%（95% CI：0.47%，1.69%）、4.50%（95% CI：3.36%，5.65%）、2.75%（95% CI：1.79%，3.72%）、1.33%（95% CI：0.57%，2.10%）和 1.77%（95% CI：0.76%，2.79%）。而且，短期暴露于这些空气污染物，还会增加 OA 主要亚型的住院率，其中膝关节炎（gonarthrosis）受影响最为明显。

进一步分析发现，空气污染浓度越高，OA 住院风险增加得越显著。例如，严重超标（heavily excessive）的空气污染浓度下，不同污染物导致的 OA 住院风险增加幅度各异，SO₂可使住院风险增加 5.19%（3.79%，6.61%） ，而 O₃为 1.09%（45%，1.72%） 。研究还表明，不同年龄组、季节和地区，空气污染物与 OA 住院风险的关联存在差异。年龄≥75 岁的老年人对空气污染物更为敏感；NO₂和 SO₂在寒冷季节和中国南方地区的影响更为显著。

研究人员还发现，多种空气污染物共同作用时，会进一步增加 OA 住院风险。通过计算空气污染评分发现，与空气污染评分最低的四分位数（Q₁，<18.30）相比，更高四分位数的 OA 住院风险呈上升趋势。

这项研究成果发表在《Ecotoxicology and Environmental Safety》上，具有重要意义。它首次在全国范围内揭示了短期暴露于环境空气污染与 OA 住院风险之间的紧密联系，为我们理解空气污染对 OA 临床严重程度的影响提供了关键证据。这不仅有助于推动环境流行病学与临床 OA 管理的结合，也为制定更严格的空气污染标准提供了有力的理论支持。研究结果表明，即使在当前世界卫生组织（WHO）空气质量准则（AQG）规定的较低污染水平下，短期暴露于空气污染仍与 OA 住院风险和负担相关。这意味着，降低空气污染水平有望减轻人群中 OA 的发病风险和负担，对促进人类健康具有重要的现实意义。

在技术方法上，研究人员主要通过收集全国范围内 278 个城市的医院住院数据、空气污染物监测数据、气象数据等多源数据，运用时间分层病例交叉研究设计和条件逻辑回归模型、随机效应模型等统计方法进行分析，还通过计算空气污染评分评估多种污染物联合效应。

研究结果部分：

• 人口统计学特征和环境空气污染水平：分析 278 个城市的 OA 住院数据，明确各亚型占比，同时统计空气污染物平均浓度及不同污染物、气象因素间相关性。
• 空气污染水平升高与 OA 住院风险增加：不同污染物在不同时间窗口与 OA 住院风险存在显著关联，如 PM_2.5在 lag 0、NO₂在 lag 01 时影响明显，且部分污染物与 OA 主要亚型住院风险上升有关。
• OA 住院的超额风险和负担：超标和严重超标空气污染浓度会增加 OA 住院风险，NO₂导致的归因数（ANs）、归因分数（AFs）和住院时长（LOS）的 AFs 在各污染物中较高。
• 暴露 - 反应关系和效应修饰：暴露 - 反应（E - R）曲线显示无污染物存在安全阈值，年龄、季节、地区等因素会影响污染物与 OA 住院风险的关联。
• 联合效应估计和敏感性分析：空气污染评分与 OA 住院风险相关，敏感性分析表明部分污染物关联在不同模型下有变化，但整体结果较稳健。

研究结论和讨论部分指出，短期暴露于六种主要环境空气污染物会增加 OA 及其主要亚型，尤其是膝关节炎的住院风险，NO₂和 SO₂的关联最为一致。当前 WHO 空气质量准则下，空气污染仍造成 OA 住院负担，需更严格的 AQG。研究还探讨了空气污染加重 OA 的潜在机制，包括引发氧化应激、炎症反应、影响线粒体功能等。虽然研究存在一定局限性，如暴露评估不全面、可能存在诊断误差，但整体为 OA 防治和空气污染治理提供了重要依据，强调控制空气污染对减轻 OA 负担的重要性，为后续研究和政策制定指明方向 。