东巴勒斯坦火车脱轨事故：复杂环境灾难下的多学科健康响应与社区参与研究

本刊推荐研究人员针对东巴勒斯坦火车脱轨引发的复杂有毒化学品暴露问题，开展多大学联合研究。通过建立社区咨询委员会(CAB)、采用体细胞突变率(SMR)等新型生物标志物，评估了化学混合物暴露与心理应激的交互作用。研究发现乙烯基氯(VC)燃烧产物丙烯醛(acrolein)等污染物超标，揭示了政府数据库在发育毒理学数据方面的缺失。该研究为环境灾难的健康风险沟通和长期监测提供了新模式，对完善EPA CompTox数据库具有重要意义。

　　

2023年2月3日，俄亥俄州东巴勒斯坦发生了一起重大铁路事故——诺福克南方公司货运列车脱轨，导致大量危险化学品泄漏和燃烧。这场灾难不仅造成了乙烯基氯(vinyl chloride)、丙烯酸丁酯(butyl acrylate)等有毒化学物质的复杂混合暴露，还引发了可控燃烧产生的光气(phosgene)和盐酸等次生污染物。更令人担忧的是，乙烯基氯的不完全燃烧可能产生了持久性有机污染物二噁英(dioxins)，这些物质可通过降雨和气流扩散到16个州，从加拿大南部一直延伸到北卡罗来纳州。

事故发生后，政府和监管机构的信息矛盾让社区居民陷入深深的健康焦虑中。尽管美国环境保护署(EPA)宣称检测到的污染物水平"不构成健康威胁"，但居民们陆续出现头痛、皮疹、呼吸困难等症状，疾病控制与预防中心(CDC)的评估化学暴露(ACE)调查团队甚至有7名成员在开展工作后报告了喉咙痛、头痛等症状。这种不确定性尤其令人担忧，因为许多释放的化学物质缺乏充分的发育毒理学数据，特别是对儿童健康影响的了解十分有限。

为了应对这一复杂挑战，凯斯西储大学、匹兹堡大学等多所机构的研究人员组成了学术联盟，在美国国家环境健康科学研究所(NIEHS)资助下开展了创新性研究。这些研究不仅关注化学暴露的生物学效应，还特别重视心理社会应激与化学暴露的交互作用，采用了社区参与研究(CER)方法，建立了社区研究合作伙伴委员会(CRPB)确保研究符合社区需求。

研究人员采用了多项关键技术方法：基于社区参与研究(CER)方法建立了包含当地卫生部门人员、护士和教师的社区咨询委员会；使用体细胞突变率(SMR)作为新型生物标志物评估基因毒性水平；通过地理编码技术将居民居住地点与事故中心的距离进行量化关联；采用非靶向质谱分析识别未知化学污染物；利用Fibroscan?技术无创评估肝脏健康状况；对受影响家庭进行室内空气和水质化学污染物检测；通过半结构化访谈评估居民的风险感知和心理健康需求。研究队列来自东巴勒斯坦及周边四个县的居民，包括不同距离暴露区域的对比样本。

2. Healthy futures research study: Linking somatic mutation rate with baseline exposure in East Palestine

Fredrick R. Schumacher博士团队开展了"健康未来研究"，创新性地使用体细胞突变率(SMR)作为环境暴露的生物标志物。与传统生物样本只能提供短期暴露"快照"不同，SMR能够反映化学暴露的累积效应。研究通过地理编码技术将居民居住地点与事故中心的距离进行量化，发现距离与突变率存在显著关联。该研究还特别关注了社区原有的健康差异，发现该地区成年人哮喘患病率约16%，儿童约20%，2型糖尿病约17%，高血压约41%，超重/肥胖约36%，这些基础健康状况可能影响对化学暴露的敏感性。

3. Chemical and non-chemical stressors as Toxic exposures after the East Palestine derailment

James Fabisiak博士强调了非化学应激源的重要性。研究发现，除了化学暴露外，撤离令、财产损失担忧、信息不透明等心理社会应激同样对健康产生重大影响。居民不仅担心乙烯基氯的肝毒性效应（包括罕见的肝血管肉瘤），还面临着经济负担和社区污名化的双重压力。独立监测发现，丙烯醛水平在某些区域超过安全基准14-40倍，这种强刺激性物质可能与神经退行性疾病相关，但对儿童的影响研究仍然缺乏。

4. Psychosocial stressors as Toxic exposures after the East Palestine derailment

Laura J Dietz博士深入分析了灾难的心理社会影响。研究发现，居民面临健康不确定性、机构信任危机、经济负担和社区污名化四重压力。父母焦虑水平与儿童情绪症状、行为问题和多动注意力不集中症状显著相关。特别值得关注的是，化学暴露与心理应激可能产生协同效应——应激可能影响毒代动力学过程，损害机体从毒性暴露中恢复的能力。儿童由于发育中的生理和行为特点，对这两种暴露都更加敏感。

5. Identifying Chemical Hazards After the East Palestine Train Disaster

Timothy H. Ciesielski博士系统评估了政府数据库的局限性。研究发现EPA在室外空气监测中检测了67种化学物质，其中21种是已知致癌物，但许多化学物质的发育毒性数据缺失。更令人担忧的是，二噁英和异丁烯等关键污染物未被纳入监测范围。卡内基梅隆大学和德州农工大学的独立监测发现了EPA未检测到的化学物质，包括可能为甲酰胺(formamide)和甲酸甲酯(methyl formate)的未知物质，凸显了非靶向筛查的重要性。

研究结论表明，东巴勒斯坦火车脱轨事件揭示了当前环境灾难应对体系的多个薄弱环节：缺乏快速的生物监测响应机制、化学物质发育毒性数据不完整、化学混合物风险评估方法不足、心理社会因素与化学暴露的交互作用被忽视。学术联盟通过社区参与研究方法，建立了居民与研究者之间的信任桥梁，为未来类似事件提供了新的应对模式。

该研究的重要意义在于开创了环境灾难响应研究的新范式：首先，将体细胞突变率(SMR)等新型生物标志物应用于环境暴露评估，提供了长期暴露的累积效应指标；其次，建立了有效的社区参与研究框架，确保科学研究真正服务于社区需求；第三，揭示了化学暴露与心理社会应激的复杂交互作用，强调了整体性健康评估的重要性；最后，研究结果对完善EPA CompTox数据库提出了明确需求，特别是补充发育毒理学数据和化学混合物效应数据。

这项发表在《Neurotoxicology and Teratology》的研究不仅为东巴勒斯坦社区提供了科学支持，也为全球范围内日益频发的化学灾难事件提供了重要的研究方法借鉴。随着气候变化导致的自然灾害增加和化学运输量的增长，这种综合性的研究框架将变得越来越重要，特别是在保护儿童等脆弱人群方面具有关键意义。