PM2.5与气象因素交互作用触发儿童肺炎支原体流行的关键暴露窗口：基于年龄分层的滞后非线性模型研究

本研究针对儿童肺炎支原体感染（MPI）高发问题，首次通过分布式滞后非线性模型（DLNM）分析中国东北地区15家医院39万例数据，揭示PM2.5（60-100 μg/m3）、高温（30°C）及极端湿度（20%/100%）与MPI门诊/住院风险的剂量-滞后效应（RR最高达5.32），为极端气候下的儿童呼吸道疾病防控提供科学依据。

　　

近年来，儿童肺炎支原体感染（Mycoplasma pneumoniae infection, MPI）在亚洲国家呈现显著上升趋势，占社区获得性肺炎病例的2.1%-25.5%。这种病原体不仅是儿童严重肺炎（Severe Mycoplasma pneumoniae pneumonia, SMPP）的主要诱因，更与高死亡率密切相关。尤其值得注意的是，中国东北地区冬季漫长、空气污染问题突出，PM_2.5浓度常突破警戒线，而极端温度和湿度波动频繁——这些环境因素是否与MPI流行存在关联？如何精准识别易感人群的关键暴露时段？这些问题成为公共卫生领域亟待破解的难题。

中国医科大学附属盛京医院（Shengjing Hospital of China Medical University）的研究团队开展了一项突破性研究。通过分析2017-2023年间东北地区15家医院391,559例儿童医疗数据，首次采用年龄分层的分布式滞后非线性模型（Distributed Lag Nonlinear Model, DLNM），系统揭示了PM_2.5与气象因素触发MPI流行的"时间-剂量-人群"三维规律。这项开创性成果发表于环境管理领域权威期刊《Journal of Environmental Management》，为制定精准防控策略提供了关键科学依据。

研究团队运用三大核心技术方法：1）基于15家区域医疗中心的大规模临床队列（含35.5万门诊和3.6万住院病例），按年龄（学龄前/学龄期）、性别、疾病严重程度（MPP/SMPP）分层；2）整合环保部门PM_2.5监测数据与气象站温度、湿度记录，建立环境暴露矩阵；3）采用DLNM模型解析环境因素的非线性效应与滞后模式，并通过COVID-19前后数据对比验证稳健性。

【研究结果】

PM_2.5的"黄金攻击区间"：

当PM_2.5浓度达60-100 μg/m³时，门诊MPI风险在7-15天滞后期内激增，峰值出现在10天滞后（RR=2.28）。学龄前儿童尤为敏感，其风险曲线呈现显著非线性特征，提示该人群可能存在肺泡巨噬细胞功能发育不完善的生物学基础。

温度的"双峰效应"：

20°C和30°C两个温度节点分别形成风险峰，对应7-10天滞后期。高温（30°C）对女性患者影响更甚，使MPP/SMPP风险提升82%（RR=1.82）。这种性别差异可能与激素调节的免疫应答有关。

湿度的"死亡谷曲线"：

20%低湿和100%高湿环境均显著增加风险，15天滞后期风险分别升高2.75倍和2.18倍。值得注意的是，高湿度条件下学龄期女性SMPP风险飙升至5.32倍，揭示极端湿度可能通过改变呼吸道黏膜屏障功能，加速病原体侵袭。

【结论与意义】

这项研究首次绘制出PM_2.5-气象因素交互作用的"风险地图"：1）确认60-100 μg/m³为PM_2.5致MPI的关键浓度阈；2）识别7-15天为最危险暴露后滞后期；3）揭示学龄前儿童和女性青少年的特殊易感性。在实践层面，研究建议在极端天气事件（如雾霾周、持续高温/高湿）发生后7-15天内，对高风险人群启动强化监测和预防性干预。理论上，该成果为环境医学提供了"暴露时间窗"研究范式，未来可扩展至其他呼吸道传染病研究领域。

研究团队特别指出，COVID-19疫情期间的防控措施未改变上述关联模式，证实PM_2.5-气象-MPI的因果关系具有生物学稳定性。这些发现不仅解释了东北地区MPI季节性流行的环境驱动机制，更为《巴黎协定》框架下的气候变化健康适应策略提供了区域性实证依据。随着全球气候持续变暖和空气污染问题加剧，这类融合环境科学、临床医学和生物统计的跨学科研究，将在公共卫生决策中发挥越来越重要的作用。