生命历程暴露于环境空气污染与认知功能及晚年脑结构的关联：基于1946年英国出生队列的人群研究

为解决空气污染对中老年人群认知功能及脑结构的长期影响问题，研究人员基于1946年英国出生队列（NSHD），开展了一项涵盖NO2、PM10等污染物与认知功能、脑影像指标的纵向研究。结果显示，中年期暴露于NO2和PM10与处理速度下降显著相关，所有污染物均与69岁时整体认知状态（ACE-III评分）降低相关，且NOx暴露与海马体积缩小存在关联。该研究为空气污染对脑健康的累积效应提供了关键证据，对制定公共卫生政策具有重要意义。

　　

随着全球老龄化加剧，痴呆症已成为重大公共卫生挑战。据预测，到2050年全球痴呆患者将达1.53亿。在这一背景下，环境因素尤其是空气污染对脑健康的影响日益受到关注。既往研究表明，PM_2.5和NO₂等污染物可能与认知衰退和痴呆风险增加相关，但长期暴露的累积效应、特定认知域敏感性以及脑结构改变机制仍不明确。更关键的是，多数研究缺乏从生命早期开始的完整暴露数据，且鲜少结合神经影像学指标。这些空白限制了我们对污染相关神经退行性病变的理解，也阻碍了针对性预防措施的制定。

来自英国医学研究委员会（MRC）国家健康与发展调查（NSHD）团队的研究人员，利用独特的1946年英国出生队列数据，开展了一项突破性研究。这项研究首次在同一个队列中整合了从出生到老年（69-71岁）的多时间点污染暴露数据、重复认知测量以及高分辨率脑影像指标，论文发表于《The Lancet Healthy Longevity》。

研究团队采用了三项关键技术方法：1）基于地理信息的土地利用回归模型，以100米分辨率估算参与者45-64岁期间NO₂、PM₁₀等污染物的居住地暴露水平；2）纵向认知评估，包括43-69岁期间的处理速度（视觉搜索任务）和言语记忆（15词回忆测试），以及69岁时的整体认知状态（ACE-III量表）；3）Insight 46神经影像子研究的3T MRI扫描，定量分析全脑、海马、脑室和白质高信号体积。所有分析均调整了童年认知、早期污染暴露和社会经济混杂因素。

主要研究结果

认知功能关联

研究发现中年期（45-64岁）较高NO₂和PM₁₀暴露与43-69岁期间处理速度显著下降相关（NO₂每IQR增加对应β=-8.12，95%CI -10.34至-5.91），但未发现与言语记忆的显著关联。所有测试污染物（包括NO_x、PM_2.5、PM_coarse和PM_2.5abs）均与69岁时较低的ACE-III总分相关，其中PM_2.5和PM_coarse还特异性影响言语流畅性亚项得分。

脑结构改变

神经影像数据显示，NO_x暴露与较小的海马体积相关（β=-0.088），而NO₂和PM₁₀暴露则与较大的脑室体积相关（NO₂ β=2.259）。这些效应在调整早期污染暴露和童年认知后仍然显著，提示中年期暴露可能独立影响脑结构。值得注意的是，未发现污染物与全脑体积或白质高信号的显著关联。

讨论与意义

该研究首次在人群层面证实，中年期空气污染暴露可能通过特定神经解剖学改变（如海马萎缩和脑室扩大）影响认知功能，这为解释污染相关认知衰退提供了机制性证据。研究发现处理速度比言语记忆更易受污染影响，提示污染物可能优先损害前额叶-纹状体通路相关的执行功能。尽管研究存在未能涵盖超细颗粒物等新型污染物的局限，但其长达26年的随访设计和生命历程视角显著提升了证据强度。

从公共卫生视角看，研究强调即使中年期开始减少污染暴露也可能带来认知获益。每IQR增加的NO₂暴露导致ACE-III总分降低0.59分，这一差异具有临床意义——因为88分正是痴呆风险的临界值。这些发现为制定基于生命阶段的空气质量管理政策提供了科学依据，也为探索神经炎症（如COX-2/PGE₂通路）在污染相关神经退行性变中的作用指明了新方向。