母亲孕期空气污染与子代先天性心脏病风险：基于武汉人群的队列研究揭示绿化环境与PM1交互作用及DNA甲基化介导机制

为探究孕期空气污染与先天性心脏病(CHD)的关联，天津团队开展1540对母婴病例对照研究，首次揭示PM1暴露(OR=4.479-7.335)与低绿化(NDVI)的协同效应，发现SO42?是PM2.5主要致病成分(权重0.533)，并证实DNA甲基化(cg13438944/cg12145624)介导PM致CHD作用，为环境干预提供新靶点。

　　

先天性心脏病(CHD)作为最常见的出生缺陷，全球每千名新生儿中约9例发病，其病因至今未明。随着中国城市化进程加速，空气污染与绿地减少形成鲜明对比，而孕期3-8周正是胎儿心脏发育的关键窗口期。既往研究虽发现颗粒物(PM)与CHD的关联，但对PM₁等超细颗粒及绿化环境(NDVI)的交互作用缺乏认识，更未阐明表观遗传机制。

天津市妇女儿童保健中心的研究团队通过2018-2021年1540对母婴病例对照研究，结合30例胎盘组织样本，首次系统评估了PM与NDVI对CHD的联合效应。研究采用条件logistic回归分析暴露关联，量化交互作用指数，运用基于分位数的g-计算方法解析PM_2.5组分贡献，并通过甲基化中介模型揭示生物学机制。论文发表于环境健康领域权威期刊《International Journal of Hygiene and Environmental Health》。

主要技术方法

研究从天津妇幼健康信息网(TMCHIN)提取2018-2021年分娩数据，采用1:1匹配设计(年龄±2岁、产次匹配)，计算孕3-8周PM₁/PM_2.5/PM₁₀及NDVI暴露水平，通过质谱法检测胎盘DNA甲基化，使用条件logistic回归和分位数g-计算进行统计分析。

研究结果

1. 暴露水平与CHD风险

   高PM₁暴露(≥25 μg/m³)使CHD风险增加4.479倍(95%CI:2.933-6.841)，而高NDVI呈保护效应。值得注意的是，PM效应呈现粒径依赖性：PM₁>PM_2.5>PM₁₀。

2. 交互作用分析

   低NDVI显著增强PM危害：当NDVI<0.2时，PM₁的OR值升至7.335(4.888-11.006)。类似协同效应见于PM_2.5/PM₁₀与NDVI组合，提示绿化可缓冲污染危害。

3. PM组分贡献

   PM_2.5混合物使CHD风险增加2.022倍(1.788-2.289)，其中硫酸盐(SO₄^2?)贡献最大(权重=0.533)，其次是铵盐(NH₄⁺)和硝酸盐(NO₃^?)。

4. 甲基化介导机制

   调整cg13438944/cg12145624位点甲基化水平后，PM₁(OR:1.120,0.989-1.269)和SO₄^2?(OR:1.530,0.992-2.362)效应不再显著，表明DNA甲基化可能介导PM致CHD过程。

结论与意义

该研究首次揭示孕期超细颗粒物与绿化环境的交互作用模式，锁定SO₄^2?为关键毒性组分，并阐明表观遗传调控机制。这不仅为CHD预防提供具体干预靶点——建议严格控制PM₁特别是SO₄^2?排放，同时增加居住区绿化，更创新性地将环境暴露-表观遗传-出生缺陷三者联系起来，为环境健康风险评估提供新范式。研究团队强调，未来需扩大样本验证甲基化位点，并探索绿化改善空气质量的量化关系。