关键暴露窗口期大气污染与自然流产风险的关联性研究：基于孕前队列的混合暴露模型分析

本研究针对大气污染（PM10/PM2.5/CO/NOx/O3等）是否通过炎症机制增加自然流产风险这一科学问题，采用前瞻性孕前队列（N=446）和混合暴露模型（quantile-based g-computation），首次系统评估了精子发生期、卵泡发育期等6个关键窗口期的污染暴露效应。发现臭氧（O3）暴露与流产风险呈正相关（HR=1.2-3.1），且维生素D缺乏人群风险显著升高（pinteraction=0.002），为环境健康干预提供了新靶点。

　　

空气污染与生殖健康的关系一直是环境流行病学的研究热点。尽管已有研究表明大气污染物可能增加自然流产风险，但既往研究存在三大局限：暴露评估单一（未考虑多种污染物的协同效应）、关键生物学窗口不明确（如精子发生期是否受影响）、机制解释不足（如维生素D的抗炎作用是否具有保护效应）。这些知识缺口使得公共卫生干预缺乏精准靶点。

美国国立卫生研究院（NIH）等机构的研究团队在《Environmental Research》发表了一项突破性研究。该团队创新性地采用"时间-怀孕"前瞻性队列设计（2008-2016年北卡罗来纳州446名备孕女性），通过地理信息模型融合化学传输数据，精确量化了PM₁₀、PM_2.5、CO、NO、NO₂、SO₂和O₃在6个关键窗口期（含精子发生期、卵泡期等）的暴露水平。运用Cox比例风险模型和quantile-based g-computation混合暴露分析方法，首次系统评估了多污染物协同作用与自然流产（定义为家庭妊娠试验阳性后20周内流产，N=101）的关联。

主要技术方法

1. 基于住址的地理编码匹配融合模型（fusion model）和化学传输模型（CTM）评估污染物暴露；
2. 采用quantile-based g-computation处理多污染物共线性；
3. 通过维生素D水平分层分析（抗炎作用生物标志物）；
4. 多变量Cox模型计算风险比（HR）及95%置信区间（CI）。

研究结果
Abstract
混合暴露模型显示，尽管置信区间较宽，但多个窗口期污染物升高与流产风险增加存在剂量-反应关系：精子发生期（HR=1.2, 95%CI:0.80-1.8）、早期卵泡发育期（1.2,0.80-1.8）和黄体期（1.2,0.80-1.9）。

Sample Description
高龄组流产率（29%）显著高于年轻组（21%），非白人种族及吸烟者流产风险更高，提示人口学因素需作为混杂变量控制。

DISCUSSION
臭氧（O₃）暴露表现出最一致的阳性关联：精子发生期平均O₃暴露使风险增加47%（HR=1.47,1.0-2.2）。维生素D缺乏人群的O₃敏感性尤为突出——卵泡期暴露者的HR达3.1（1.3-7.4），显著高于维生素D充足组（HR=0.84,0.46-1.5，p_interaction=0.002）。氮氧化物（NO_x）也呈现类似模式，但效应值较小。

CONCLUSIONS
该研究首次证实：

1. 大气污染与自然流产的关联具有窗口特异性，精子发生期和卵泡期的暴露尤为关键；
2. 臭氧可能是最值得关注的危险因素，其效应受维生素D状态显著调控；
3. 混合暴露分析方法能更全面评估真实世界的复合污染效应。

这项研究为环境健康政策制定提供了两点重要启示：一方面，需将男性生殖周期纳入空气污染风险评估体系；另一方面，维生素D补充可能成为高危人群（如污染严重地区的育龄女性）的预防性干预措施。尽管效应值较小（HR≈1.2），但由于暴露人群基数庞大，其公共卫生意义不容忽视。未来需要更大样本的队列验证这些发现，并深入探索污染物干扰生殖健康的分子机制。