综述：空气污染与动脉粥样硬化

本综述聚焦空气污染与动脉粥样硬化（AS）关联，梳理流行病学证据（如 PM2.5与颈动脉内膜中层厚度（CIMT）、冠状动脉钙化（CAC）等指标的关联），解析氧化应激、炎症等机制如何在 AS 各阶段发挥作用，强调治理空气污染对心血管健康的重要性。

　　

空气污染与动脉粥样硬化：流行病学与机制研究

心血管疾病仍是全球主要死因，动脉粥样硬化（atherosclerosis）作为其核心病理过程，与多种危险因素相关。近年来，空气污染对心血管健康的影响日益受到关注，其与动脉粥样硬化的关联成为研究热点。

空气污染的构成与分类

空气污染包括室内和室外污染，室外污染来源广泛，涵盖自然源（如沙尘、野火）和人为源（如化石燃料燃烧、交通、工业）。污染物主要分为气态（如 NO₂、SO₂、CO、O₃）和颗粒物质（PM），后者按粒径分为 PM₁₀、PM_2.5、粗颗粒和超细颗粒（UFP）。PM 的毒性与其粒径和成分密切相关，小粒径颗粒（如 PM_2.5、UFP）因表面积大，更易引发氧化应激和炎症反应，其成分中的碳元素、过渡金属等是关键毒性组分。

空气污染与心血管疾病的广泛关联

大量研究表明，空气污染与缺血性心脏病、中风、高血压等几乎所有主要心血管疾病相关，其中 PM_2.5的证据最为充分。交通相关污染（如车辆尾气）是重要暴露源，此外野火、农业燃烧等也与心血管不良结局相关。空气污染通过多种途径影响心血管系统：吸入的污染物可通过肺 - 循环途径传递氧化和炎症介质，刺激肺泡受体引发神经内分泌反应，或直接通过超细颗粒入血。急性暴露可导致心律失常、内皮功能障碍、血压升高等，长期暴露则促进慢性心血管疾病进展，包括动脉粥样硬化。

空气污染与动脉粥样硬化的流行病学证据

流行病学研究通过影像技术和生物标志物评估空气污染与动脉粥样硬化的关联。多项研究显示，PM_2.5暴露与颈动脉内膜中层厚度（CIMT）增加呈剂量依赖关系，如 Künzli 等（2005）发现 PM_2.5每增加 10 μg/m³，CIMT 增加 5.9%。Meta 分析汇总显示，PM_2.5每增加 5 μg/m³，CIMT 增厚约 1.66%，年进展率增加 1.04 μm。除 PM_2.5外，NO_x与 CIMT、CAC 也存在关联，但臭氧（O₃）的结果尚不一致。

值得注意的是，空气污染对动脉粥样硬化的影响在不同年龄段均有体现。儿童和青少年暴露于交通污染可出现 CIMT 增厚和动脉僵硬度增加，提示早期病变。而在疾病晚期，PM 暴露与斑块钙化、易损斑块（如薄纤维帽纤维粥样瘤）形成相关，增加斑块破裂风险。

空气污染促进动脉粥样硬化的机制

空气污染通过多阶段、多途径促进动脉粥样硬化，涉及氧化应激、炎症反应、脂质代谢紊乱、内皮功能障碍等。

氧化应激与脂质代谢

PM_2.5暴露可诱导活性氧（ROS）和活性氮（RNS）生成，引发氧化应激。例如，柴油尾气颗粒（DEP）通过激活 NADPH 氧化酶等途径产生活性氧，消耗血管内皮一氧化氮（NO），导致血管舒张功能障碍。氧化应激促进低密度脂蛋白（LDL）氧化为氧化型 LDL（oxLDL），后者更易被巨噬细胞摄取，形成泡沫细胞，启动脂肪条纹形成。同时，空气污染损害高密度脂蛋白（HDL）功能，抑制胆固醇逆转运，进一步加剧脂质沉积。

炎症反应

炎症是连接空气污染与动脉粥样硬化的核心机制。PM 暴露激活 toll 样受体（TLR）-4 等模式识别受体，诱导肿瘤坏死因子 -α（TNF-α）、单核细胞趋化蛋白 - 1（MCP-1）等促炎细胞因子释放，同时抑制抗炎因子 IL-10。炎症环境促进单核细胞黏附于内皮细胞（通过 ICAM-1、VCAM-1 等黏附分子）并迁移至血管内膜，分化为巨噬细胞。此外，PM 可促进骨髓释放单核细胞，增加循环单核细胞数量，为斑块内炎症提供持续来源。

内皮功能障碍

内皮细胞是空气污染损伤的首要靶点之一。PM 暴露导致内皮细胞活化，上调黏附分子表达，同时诱导内皮细胞凋亡和微颗粒释放，破坏血管屏障功能。内皮功能障碍促进单核细胞浸润和脂质沉积，是动脉粥样硬化起始的关键步骤。例如，NO₂暴露可通过诱导内皮细胞氧化应激和炎症，加剧内皮损伤。

斑块进展与不稳定

在动脉粥样硬化晚期，空气污染通过影响基质金属蛋白酶（MMPs）等因子促进斑块不稳定。MMPs 降解细胞外基质，削弱纤维帽强度，而 PM 暴露（如 DEP）可上调 MMP-3、MMP-9 等表达，加速纤维帽侵蚀。此外，空气污染增强血小板活化和凝血因子释放，增加血栓形成风险。臭氧暴露还可通过诱导 MMPs 和组织因子表达，促进斑块破裂和血栓事件。

研究挑战与未来方向

尽管现有证据明确了空气污染与动脉粥样硬化的关联，但仍存在诸多挑战。流行病学研究受暴露评估、混杂因素（如噪声、绿地暴露）等影响，部分研究结果不一致。机制研究中，不同污染物成分（如颗粒 vs. 气态污染物）的独立作用及协同效应尚未完全阐明，且缺乏能模拟人类斑块破裂的动物模型。

未来研究需在以下方向突破：

1. 改进评估方法：开发更精准的人类动脉粥样硬化评估技术（如靶向斑块炎症或微钙化的影像技术），利用低成本传感器和个人监测设备优化暴露评估。
2. 深化机制解析：明确不同污染物成分（如黑碳、金属、有机碳）的致动脉粥样硬化作用，探索遗传易感性（如表观遗传调控）对污染效应的影响。
3. 拓展研究范围：关注低 - 中收入国家的污染特征与动脉粥样硬化关联，研究新兴污染物（如微塑料、刹车磨损颗粒）的健康效应，以及空气污染与其他环境因素（如噪声、热暴露）的交互作用。
4. 干预研究：评估空气净化措施、政策干预（如低排放区）对动脉粥样硬化的影响，为制定有效防控策略提供依据。

结论与启示

空气污染作为全球主要健康风险因素，通过多机制促进动脉粥样硬化的发生发展，从早期脂质沉积到晚期斑块破裂均发挥作用。鉴于空气污染的广泛性和健康危害的严重性，亟需采取紧急行动改善空气质量。未来研究需整合多学科方法，进一步明确因果关系，为靶向干预提供科学依据，以最大限度减少空气污染对心血管健康的威胁。