综述：环境空气污染对成年人焦虑和抑郁的影响：一项更新的系统性回顾和荟萃分析

《Environmental Research》：Effects of environmental air pollution on anxiety and depression in adults: an updated systematic review and meta-analysis.

空气污染与抑郁焦虑风险的关联分析显示，PM2.5、PM10、NO2和黑碳的长期及短期暴露均显著增加抑郁和焦虑风险，其中PM2.5对焦虑影响最一致，PM2.5和黑碳对抑郁风险增幅最大，但黑碳证据有限且存在异质性。

　　

Ainhoa Bereziartua|Alba Jimeno-Romero|Mikel Subiza-Pérez|Aitana Lertxundi

巴斯克大学（UPV/EHU）预防医学与公共卫生系，48940，莱奥亚，比斯开省，西班牙

摘要

本系统评价和荟萃分析探讨了环境空气污染与抑郁和焦虑风险之间的关联。我们系统地检索了截至2025年3月发表的研究，并纳入了81项符合条件的研究，这些研究关注颗粒物（PM_2.5、PM₁₀）、二氧化氮（NO₂）和黑碳（BC）。通过随机效应荟萃分析计算了短期（<30天）和长期（≥30天）暴露的合并相对风险。我们评估了研究的异质性、发表偏倚和证据质量风险。研究结果表明，长期和短期暴露于空气污染均会增加抑郁和焦虑的风险。所有污染物都与这两种结果呈正相关，其中PM_2.5与焦虑的关联最为一致，而PM_2.5和BC与抑郁的风险最大。短期暴露于PM_2.5、PM₁₀和NO₂也显示出虽小但显著的关联。尽管存在较高的异质性、发表偏倚和偏倚风险（尤其是对于BC），但总体模式在各种污染物和分析方法中都是一致的。这些发现表明，空气污染是一个潜在的可改变的环境风险因素，值得进一步进行高质量的前瞻性研究。

引言

心理健康障碍负担的增加是一个重大的全球公共卫生问题。根据最近的系统评价，几十年来，心理健康障碍一直位列全球疾病负担前十位（GBD 2019 Mental Disorders Collaborators, 2022）。因心理健康障碍导致的残疾调整生命年从1990年的8080万增加到2019年的1.253亿。在常见的心理健康障碍（CMD）中，焦虑和抑郁最为普遍，全球有超过5亿人受到影响（GBD 2019 Risk Factors Collaborators, 2020）。2019年，估计有3.01亿人（占全球人口的4%）患有焦虑症，2.8亿人（占成年人的5%）患有抑郁症（GBD Results Tool, 2019; WHO, 2022），且女性的患病率普遍高于男性（Lim et al., 2018）。这两种障碍具有高共病率、症状重叠以及共同的生物学机制，包括神经递质系统的失调、神经炎症和应激反应机制的改变（Alonso et al., 2004; Kessler, 2007）。它们的发病率上升（Moreno-Agostino et al., 2021）、持续性以及对社会和经济的重大影响（包括生活质量下降、生产力损失和医疗支出增加）凸显了其全球重要性（Arias et al., 2022; Kavelaars et al., 2023; WHO, 2022）。鉴于其普遍性、共同的病理生理学机制和高共病率，焦虑和抑郁是评估空气污染等环境风险因素时最相关的CMD结果。

环境空气污染由颗粒物（PM₁₀、PM_2.5和超细颗粒物——空气动力学直径分别≤10 μm、≤2.5 μm和≤0.1 μm）以及气态污染物组成（Wu et al., 2016）。这些污染物来源于多种自然和人为来源，但在现代城市环境中，燃烧过程（特别是道路交通中的化石燃料燃烧）是主要来源，而道路交通是主要的暴露途径（WHO, 2021b）。颗粒物的化学成分具有高度异质性，取决于排放源、地理位置和大气条件。PM₁₀和PM_2.5含有复杂的有机成分（如有机物、元素碳、黑碳以及来自挥发性有机化合物的二次有机气溶胶）、无机成分（如水溶性离子和金属）和生物物质（如微生物、孢子、花粉和碎片）（Moreno-Ríos et al., 2022, Ehn et al., 2014）。二氧化氮（NO₂）是车辆、工业和发电厂燃烧过程中的关键气态产物，通过燃料燃烧过程中氮氧化物（NOx）的氧化形成。NO₂还参与了二次颗粒物和臭氧（O₃的生成。

预计到2050年，全球居住在城市的人口比例将从56%增加到70%（联合国，2018；世界银行，2023）。随着城市人口的增长和交通密度的增加，与燃烧相关的空气污染暴露预计将加剧，使城市空气质量成为最紧迫的全球公共卫生挑战之一（WHO, 2016, 2021a）。环境空气污染仍然是全球五大可预防死亡原因之一（Cohen et al., 2017; GBD 2019 Risk Factors Collaborators, 2020; WHO, 2018），并导致多种慢性疾病，包括2型糖尿病、肥胖、系统性炎症以及呼吸系统和心血管疾病（WHO, 2016）。新兴研究还表明，空气污染可能增加心理健康障碍的风险，对情绪健康和日常功能有重大影响（GBD Study 2013 Collaborators, 2015; Hammer-Helmich et al., 2018）。提出的机制包括神经炎症反应（Babadjouni et al., 2017; Zundel et al., 2022）和神经递质及激素失调（Cui et al., 2024），尽管直接途径仍在研究中。

过去几十年来，越来越多的文献探讨了环境空气污染与心理健康结果之间的关联（Allaouat et al., 2021; Costa e Silva & Steffen, 2019; X. Fu et al., 2023; Gao et al., 2023; King et al., 2022; H. Li et al., 2022; Nobile et al., 2023; Qiu et al., 2023），但在暴露的时间性（慢性与急性）以及对焦虑和抑郁的不同影响方面仍存在重要空白。例如，Trushna等人（2021）的荟萃分析发现了30项研究中空气污染与焦虑之间的关联，但没有区分短期与长期暴露，也未评估特定污染物的模式（Trushna et al., 2021）。一些荟萃分析还研究了空气污染与抑郁的关系（Borroni et al., 2022; Braithwaite et al., 2019; Fan et al., 2020; Q. Liu et al., 2021; Zeng et al., 2019），一致报告了风险增加，但主要依赖于2022年之前发表的有限数量的研究。最新的综合性研究（Borroni et al., 2022）基于39项研究，评估了多种污染物，但未考虑黑碳，也未评估焦虑。此外，之前的荟萃分析反映了COVID-19之前的证据，尽管该大流行对人群心理健康有深远影响，并可能是观察到的关联的潜在混杂因素。

我们的研究通过整合最新的证据（包括COVID-19期间的研究）并评估多个暴露窗口下的焦虑和抑郁情况，同时纳入了黑碳，来填补这些空白。我们重点关注PM_2.5、PM₁₀、NO₂和BC，因为它们是监测燃烧相关空气污染最一致的指标，也是环境流行病学中适当的暴露代理指标。尽管黑碳是颗粒物的一部分，但由于其作为不完全燃烧的特定标志物及其与神经炎症相关机制的重要性，我们将其单独纳入。通过共同分析抑郁和焦虑——这两种最普遍且研究最频繁的CMD，它们具有共同的生物学机制、诊断框架和高共病率——我们的工作能够直接比较不同污染物对相关结果的具体影响。这些进展为当前关于空气污染和心理健康的研究提供了更新和更全面的综合。

本荟萃分析的主要目的是提供关于风险程度的最新定量信息，而不是参与关于潜在因果关系的辩论。具体问题按照人口（Population）、暴露（Exposure）、比较组（Comparator）、结果（Outcome）和研究设计（Study Design，PECOS）的框架表述为：“在成人人群中，（P），长期（以月到年计）和短期（以天到周计）暴露于环境浓度的PM_2.5、PM₁₀、NO₂和BC（E）每增加1 μg/m³、10 μg/m³、10 ppb和1 μg/m³单位，观察性研究（S）中焦虑和抑郁（O）的风险增加了多少？这项工作建立在之前研究环境空气污染物对焦虑（Trushna et al., 2021）和抑郁发病率（Borroni et al., 2022）影响的基础上。

方法

这项工作主要由两位主要作者（AB和AJR）完成。AB和AJR分别独立工作，随后在交叉核对结果后将所有信息汇总到一个数据库中。对于存在分歧或复杂决策的情况，我们与两位在该领域拥有超过15年经验的作者（ALM和MS）进行了讨论。我们在进行本研究时遵循了系统评价和荟萃分析的优选报告项目（PRISMA）指南（Moher

文献检索和研究特征

研究识别通过两个平行途径进行。首先，我们提取了之前荟萃分析（Borroni et al., 2022; Trushna et al., 2021）中包含的原始研究，并根据我们的纳入标准进行了筛选，最终确定了42项符合条件的研究。其中37项被纳入荟萃分析，5项因数据不足无法标准化风险比（RRs；n = 4）或研究人群重叠（n = 1）而被排除（图S1A）。其次，我们更新了

长期和短期空气污染与焦虑

我们的发现一致表明，长期和短期暴露于PM_2.5、PM₁₀、NO₂和BC都与焦虑风险增加有关。长期关联通常更强——尤其是对于PM_2.5——尽管证据的确切性因污染物而异。对于PM_2.5，结果在不同敏感性分析中相对稳健，而对于PM₁₀和NO₂，显著性则更受研究排除和偏倚风险特征的影响。关于黑碳的证据仍然有限，反映了

结论

本系统评价和荟萃分析提供了一致的证据，表明环境空气污染与不良心理健康结果（特别是焦虑和抑郁）之间存在关联，无论是在长期还是短期暴露中。长期暴露于PM_2.5、PM₁₀、NO₂和BC都与焦虑呈正相关，其中PM_2.5显示出最稳定的模式，而NO₂和BC对影响较大的研究的敏感性更高。长期暴露与抑郁的关联也是如此

作者贡献声明

Aitana Lertxundi：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。Mikel Subiza-Pérez：撰写——审稿与编辑、监督、方法论、概念化。Alba Jimeno-Romero：撰写——初稿、方法论、调查、数据管理、概念化。Ainhoa Bereziartua：撰写——初稿、可视化、方法论、调查、数据分析、概念化

未引用的参考文献

Costa e Silva and Steffen, 2019; Cruz-Barreda et al., 2022; GBD 2019 Mental Disorders Collaborators, 2022; GBD 2019 Risk Factors Collaborators, 2020; GBD Results Tool, 2019; GBD Study 2013 Collaborators, 2015; Hautekiet et al., 2022; Lyons et al., 2024; Janssen et al., 2011; Pignon et al., 2022; Qiang et al., 2024; SRDR, ; Thombs et al., 2018; WHO, n.d.; Wu et al., 2024.

利益声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

资助

本研究未获得公共部门、商业部门或非营利部门的任何特定资助。MSP能够参与本研究得益于巴斯克政府教育部门在Programa Posdoctoral de Perfeccionamiento de Personal Investigador Doctor计划（POS_2021_1_0029）下的资助。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

致谢

我们感谢Gonzalo García-Baquero博士和Maialen Otamendi在方法审查和结果解释方面提供的宝贵帮助。