丹麦交通相关空气污染与注意缺陷多动障碍的关联：敏感发育时期与性别特异性

《Environmental Research》：Traffic-related air pollution links with attention deficit hyperactivity disorder in Denmark: Developmental periods of susceptibility and sex-specificity

【字体：大中小】 时间：2026年10月22日 来源：Environmental Research 8.2

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　　 •元素碳是一种主要空气污染物，与车辆交通、木炉燃烧和电力生产产生的燃烧密切相关。在丹麦一项大规模人群研究中，元素碳被发现与注意缺陷多动障碍（ADHD）的诊断有关。•生命第二年的空气污染暴露似乎比孕期或儿童期的暴露影响更大。•空气污染与ADHD之间的关联在女性中比男性中更强，提

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元素碳是一种主要空气污染物，与车辆交通、木炉燃烧和电力生产产生的燃烧密切相关。在丹麦一项大规模人群研究中，元素碳被发现与注意缺陷多动障碍（ADHD）的诊断有关。
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生命第二年的空气污染暴露似乎比孕期或儿童期的暴露影响更大。
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空气污染与ADHD之间的关联在女性中比男性中更强，提示女性对这些影响因素的易感性更高。

引言

阐明导致注意缺陷多动障碍（ADHD）的可改变风险因素对于深入理解ADHD的病理通路以及更广泛的神经发育多样性具有重要意义。其中一种因素是空气污染，特别是发育期间暴露于来自车辆交通、工业、火力发电厂、木材燃烧、航运等燃烧产生的空气污染物，如细颗粒物（PM2.5）、二氧化氮（NO2）和元素碳（EC）。现有证据表明，空气污染物暴露在导致常与脑发育中断相关的病理生理过程中发挥作用，如炎症和氧化应激反应（Oppenheim等，2013；Woodward等，2017）、神经炎症（Allen等，2014b；Allen等，2014a；Bolton等，2012），以及小胶质细胞功能的改变（Oppenheim等，2013；Woodward等，2017）。啮齿动物研究对空气污染物暴露具体影响哪些神经发育领域的结果不一，但有证据表明存在与ADHD一致的行为损害，如运动活动、记忆和抑制控制等，如Ruiz-Sobremazas等（2023）所综述。

已有大量文献研究了这些空气污染物与ADHD诊断的关系，至少有14篇出版物（Chang等，2022；Fan等，2022；Forns等，2018；Gong等，2014；Kim等，2021；Markevych等，2018；Min和Min，2017；Oudin等，2019；Roberts等，2019；Saez等，2018；Shim等，2022；Siddique等，2010；Thygesen等，2020a, Thygesen等，2020b；Yuchi等，2022），以及更多以注意力和执行功能表型特征为结局指标的研究。总体而言，该文献支持以下假设：暴露水平较高的儿童更可能被诊断为ADHD，这一结论排除了混杂因素的影响，多数学理综述和Meta分析也证实了这一点（Aghaei等，2019；Ahmad等，2024；Bernardina Dalla等，2022；Castagna等，2022；Donzelli等，2020；Shang等，2022；Zhang等，2022；Zhao等，2024）。少数原始研究在污染水平较高的环境中考察了风险（台湾、韩国、印度）（Chang等，2022；Fan等，2022；Min和Min，2017；Shim等，2022；Siddique等，2010）。同样重要的是在低污染环境中的研究，这关系到全球大部分人口。虽然这些环境中（加拿大、欧洲和美国）的少数研究报告了无关联的结果（Forns等，2018, 2018, 2018；Oudin等，2019），但现有证据的主要趋势支持PM_2.5、NO₂或道路邻近性甚至较低水平的梯度变化也与ADHD相关（Kim等，2021；Markevych等，2018；Roberts等，2019；Saez等，2018；Thygesen等，2020a, Thygesen等，2020b；Yuchi等，2022）。

一个悬而未决的问题是，暴露是否因发生在脑发育的某些敏感窗口期而影响程度不同。事实上，该领域的一些系统综述呼吁开展更多关注关键时期或易感窗口的研究（Shang等，2022；Zhang等，2022）。迄今为止，文献主要关注儿童期暴露，考察儿童期某一时间点的污染物水平或多年累积暴露（如生命前5年或学龄期间）。鉴于孕期和早期儿童期脑发育的复杂性，以及空气污染物对脑的影响取决于暴露发生时间的发现（Kalkbrenner等，2015），考虑敏感窗口期，包括研究较少的产前发育期，显得尤为重要。出生事件将空气污染物暴露分为两个截然不同的时期，其生物学后果很可能不同。产前——母亲吸入空气污染物，胎儿暴露于能够进入母体循环并穿过胎盘的某些空气污染物成分（如吸附的金属）（Wick等，2010；Yamashita等，2011），同时暴露于母体的系统性反应，如炎症细胞因子或氧化标志物升高。相比之下，出生后的暴露更直接地作用于儿童，除了主要通过吸入途径外，还可能存在其他成分和途径，如通过嗅球通路将空气污染物直接转运至发育中的大脑（Calderón-Garcidue?as等，2010）。厘清这些相关暴露模式的影响至关重要。

鉴于男性中ADHD的患病率较高，男性和女性谁可能更易受空气污染物对ADHD的影响备受关注。内分泌、性染色体或表观遗传效应可能对男性和女性的空气污染物暴露生物学效应产生不同影响是合理的。少数先前出版物探讨了性别差异，但结果不明确且不一致。三项研究未进行直接统计检验来评估修饰作用，其中两项提及女性易感性更高（Forns等，2018；Shim等，2022），一项发现男性关联更强（Yuchi等，2022）。第四项进行性别修饰作用统计检验的研究未发现差异（Chang等，2022）。因此，性别对空气污染物影响ADHD的修饰作用仍然是一个重要且尚未解决的问题。

我们开展了一项大样本研究，以增进对交通相关空气污染物暴露与ADHD风险关系的理解，解决两个关键未决问题：1）为考察暴露的敏感时期，我们纳入了每周时间尺度上高质量的空气污染暴露估计值，同时考虑了整个产前、产后和儿童期脑发育过程中的污染物暴露，使我们能够分离出空气污染物暴露可能产生更大危害的敏感窗口期。2）为探讨性别修饰作用，我们采用了基于人群的设计，代表丹麦全体人口，样本量充足，以探索男性或女性谁更易受累。此外，我们从分子到社会层面的一系列协变量，使我们能够稳健地控制潜在的混杂影响因素，以最佳近似空气污染物对ADHD的独立影响。

章节摘要

研究样本

我们纳入了来自iPSYCH的人员，这是一项基于人群的丹麦病例队列研究，涵盖多种精神疾病，包括ADHD（Bybjerg-Grauholm等，2020；Pedersen等，2017）。简言之，iPSYCH分两轮抽样，嵌套于丹麦人群中，纳入标准为：1981年5月1日至2008年12月31日之间出生的单胎婴儿，母亲已知，在第一个生日时存活且居住在丹麦。iPSYCH病例由该队列中报告有

ADHD患者与亚队列的特征比较

我们纳入了亚队列中的32,041人和随访期间被诊断为ADHD的21,860人（其中686人同时属于两组）。关于不同暴露时期（从出生前一年到生命第12年）的模型结果因空气污染物数据的可用性以及对暴露期前已被诊断为ADHD的人员进行排除而纳入了不同数量的人员（附表S4）。被诊断为ADHD的人员更可能是男性且出生于

讨论

我们估计了ADHD与在从受孕前3个月到生命前12年不同发育期间暴露于两种主要交通来源（除其他来源外）空气污染物成分之间的关联。我们检测到EC和PM_2.5暴露影响ADHD风险的敏感窗口期/关键时期，新近报告指出生命第一年末和第二年初（幼儿期）的暴露产生的影响最强

结论

我们发现，主要与车辆污染、发电厂排放和其他主要来源相关的空气污染物与ADHD风险增加有关，并报告生命第二年的暴露影响最大。结合先前研究发现生命第二年和第三年出现峰值的结果，早期儿童期正逐渐成为一个因空气污染物暴露而可能重要的脑易感时期。虽然我们报告这些关联在女性中比男性中明显更强，

未引用参考文献

Whitfield等，2005。

CRediT作者贡献声明

Amy E. Kalkbrenner：写作——初稿撰写，方法学，调查，资金获取，概念构思。Matthias Ketzel：写作——审阅与编辑，资源，方法学，数据整理。Thomas Kuhlwein：写作——审阅与编辑，方法学，形式化分析。Cheng Zheng：写作——审阅与编辑，监督，方法学，形式化分析。Justin Yu：写作——审阅与编辑，形式化分析。Tara Jenson：写作——审阅与编辑，形式化分析。Carsten B?cker Pedersen：

伦理声明

作者未获得参与者或其法定代表的知情同意。本研究使用的是现有的全人群信息，这在公共卫生研究中是允许的，并且豁免于需要知情同意书的要求。

本研究在研究开展地的相关法律、监管框架和指南范围内进行。本研究已获得威斯康星大学密尔沃基分校批准。（批准号：FWA00006171）

资金支持

本研究获得的资金支持来自美国国家环境保护局下属的美国国家卫生院，资助编号为R01ES026993。内容仅代表作者观点，不一定反映美国国家卫生院的官方立场。额外支持来自伦德贝基金会的无限制拨款（iPSYCH）。

利益冲突声明

作者声明以下可能被视为潜在利益冲突的财务利益/个人关系：Amy E. Kalkbrenner报告获得了美国国家卫生院的财务支持。Preben Bo Mortensen报告获得了伦德贝基金会的财务支持。Ladd-Acosta博士因在自闭症表观遗传学方面提供专业知识而从爱荷华大学获得咨询费，该工作不属于本研究范围。所有其他作者声明无财务或

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