PM2.5组分及其来源与美国种族/民族结核病发病差异的关联：一项基于人群的20年研究

为解决PM2.5组分与结核病(TB)发病的种族/民族差异问题，南方医科大学团队开展了一项覆盖美国49州、长达20年的人群研究。研究发现，西班牙裔人群对PM2.5组分（如硫酸盐[SO42-]）的敏感性显著高于白人，且PM2.5源自石油燃烧/交通尾气、生物质与煤炭燃烧时对TB发病影响最大。该研究为针对性环境干预和消除TB健康不平等提供了关键证据。

　　

论文解读

结核病(TB)至今仍是全球重大公共卫生威胁，而空气污染中的PM_2.5（空气动力学直径≤2.5微米的颗粒物）被越来越多研究认为可能通过损害免疫系统增加TB风险。然而，PM_2.5包含数十种化学组分，不同组分毒性差异显著，且其来源（如交通、工业排放等）对健康的影响可能截然不同。更关键的是，美国长期存在环境种族主义现象——少数族裔社区往往暴露于更高浓度的PM_2.5污染中，但PM_2.5组分对TB发病的种族/民族特异性影响从未被系统评估。

为填补这一空白，南方医科大学的研究团队在《BMC Infectious Diseases》发表了一项开创性研究。他们整合了美国49个州2000-2019年的TB发病数据、高分辨率PM_2.5组分数据（包括EC[元素碳]、NH₄⁺[铵盐]等15种组分）及人口统计学数据，采用双向固定效应模型量化污染暴露效应，并通过非负矩阵分解技术解析污染来源。

关键方法

1. 数据整合：获取州级TB发病率（分种族/民族）、1km分辨率PM_2.5组分浓度及人口加权暴露水平；
2. 统计建模：使用双向固定效应模型控制温度、GDP等混杂因素，评估PM_2.5组分与TB的关联；
3. 污染源解析：通过非负矩阵分解识别PM_2.5主要来源（如交通、煤炭燃烧）；
4. 健康不平等评估：计算绝对与相对差异指标量化种族/民族间PM_2.5归因TB负担差异。

研究结果

PM_2.5及其组分的影响

• 整体人群中，SO₄^2-对TB发病的影响最大（IQR增加对应1.08例/10万人年），其次为NH₄⁺和EC；
• 西班牙裔人群敏感性突出：SO₄^2-和NH₄⁺的效应强度是白人的4倍（4.10例 vs. 1.08例/10万人年）。

种族/民族健康不平等

• 绝对差异缩小但相对差异扩大：西班牙裔与白人的PM_2.5归因TB负担差距从11.07例降至6.48例/10万人，但相对风险比从15.75升至16.17；
• 地理差异：南部州PM_2.5归因负担最高（2.40例/10万人）。

污染源特异性效应

• 交通尾气：显著增加西班牙裔（1.39例）和其他族裔（3.08例）的TB风险；
• 煤炭与生物质燃烧：对全人群均有显著影响，尤其是西班牙裔（煤炭燃烧关联4.22例/10万人）。

结论与意义
该研究首次揭示PM_2.5组分与TB发病的种族/民族差异：西班牙裔不仅暴露更高，且对SO₄^2-等组分的毒性更敏感。尽管美国空气质量整体改善，但结构性种族主义可能导致健康不平等持续。研究建议优先针对西班牙裔社区实施PM_2.5减排（如推广清洁燃料），并重点控制SO₄^2-、交通和煤炭燃烧相关污染。这些发现为全球TB消除行动提供了环境公平视角的科学依据。