日内温度变异性对死因别死亡的独立效应:基于时间分层病例交叉设计的流行病学证据

《GeoHealth》:The Effects of Intra-Day Temperature Variability on Cause-Specific Mortality: A Time-Stratified Case-Crossover Study in Chongqing, China

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年11月04日 来源:GeoHealth 5.0

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  尽管温度变异性(TV)与死亡风险升高存在关联,但日内TV的独立效应仍未被充分理解。研究人员旨在考察中国人群中日内TV与死因别死亡的关联。研究人员收集了2016至2022年重庆九龙坡区的每日死亡数据与气象变量。研究采用时间分层病例交叉设计(time-strati

  
尽管温度变异性(TV)与死亡风险升高存在关联,但日内TV的独立效应仍未被充分理解。研究人员旨在考察中国人群中日内TV与死因别死亡的关联。研究人员收集了2016至2022年重庆九龙坡区的每日死亡数据与气象变量。研究采用时间分层病例交叉设计(time-stratified case-crossover design)结合条件logistic回归模型,评估TV暴露与死因别死亡风险的关联;并采用自然样条函数(natural spline function)推导日内TV与死亡风险百分比变化的暴露-反应(E-R)关系。研究共记录47,189例全因死亡,其中19,152例心血管死亡与8,126例呼吸死亡。总体来看,日内TV与死亡风险呈正向关联:TV0–7每升高1°C,全因死亡风险增加5.20%(95% CI:3.87%,6.54%),心血管死亡风险增加6.20%(95% CI:4.14%,8.31%),呼吸死亡风险增加9.24%(95% CI:5.98%,12.60%)。心血管死亡的E-R曲线近似线性;全因死亡在TV0–1至TV0–5窗口、呼吸死亡在所有滞后窗口呈非线性曲线,其中呼吸死亡曲线在低TV水平陡升,随后在高水平趋平。日内TV与全因、心血管及呼吸死亡均呈正向关联,且对呼吸死亡关联最强。将日内TV纳入预警系统有助于降低死亡负担。
研究背景与问题提出
气候变化以地表升温与天气不稳定性增强为核心特征,已成为严峻的公共卫生挑战。既有证据多聚焦极端高温与寒潮对全因、心血管及呼吸死亡的影响,而对环境温度“波动本身”的健康效应认识不足。传统研究常用相邻日温差(TCN)或昼夜温差(DTR)表征温度变异性,但两类指标高度相关、互相混杂,且难以刻画持续波动的累积效应。新兴的复合指标温度变异性(TV)虽能捕捉多日温度轨迹与滞后效应,却常将日内与日间成分混淆,可能掩盖不同生物学路径。在此背景下,明确“日内TV”对死因别死亡的独立贡献,成为环境流行病学亟待补齐的一环。
研究人员以重庆九龙坡区为研究现场,利用2016至2022年个体水平死亡登记与高分辨率气象再分析数据,开展了一项时间分层病例交叉研究,核心结论是:日内TV独立且显著地增加全因、心血管与呼吸死亡风险,其中呼吸死亡最为敏感;预警系统除关注均温与极端冷热外,还应监测日内温度摆动幅度。
主要关键技术方法
研究人员构建基于个体死亡日期的自身对照设计:以死亡日为病例日,按同年、同月、同星期几匹配3至4个对照日,利用条件logistic回归控制长期趋势与个体固定特征。暴露上,从ERA5逐小时气温中分解出日内TV指标(TV0–1至TV0–7),并以自然立方样条调整同期平均温度、当日相对湿度及节假日效应;样本队列来自九龙坡区CDC死亡报告卡,共47,189例全因死亡,含19,152例心血管(ICD-10:I00–I99)与8,126例呼吸死亡(ICD-10:J00–J98),气象数据经1 km网格空间插值并与居址关联。
研究结果
3.1 研究人群与温度描述
研究人员统计显示,死亡者以男性与≥75岁老年人为主,心血管与呼吸死亡在冷季占比更高;研究期日均温18.14°C,随滞后窗口延长,TV均值由TV0–1的2.55°C升至TV0–7的3.24°C。
3.2 日内TV与死亡风险关联
在TV0–1至TV0–7各窗口,风险随滞后延长而上扬。TV0–7每升1°C,全因死亡增5.20%(95% CI:3.87%,6.54%),心血管死亡增6.20%(95% CI:4.14%,8.31%),呼吸死亡增9.24%(95% CI:5.98%,12.60%);呼吸系统效应最强且上升最快。
3.3 日内TV与死亡风险的暴露-反应曲线
研究人员通过受限立方样条发现:心血管死亡近似线性上升;全因死亡在较短窗口呈非线性;呼吸死亡在低TV区间(0–4°C)陡升,高位后趋平台,提示低幅度波动亦具实质危害。
3.4 亚组分析
按性别、年龄(≥75岁与<75岁)及季节(暖季4–9月、冷季1–3月及10–12月)分层,关联方向一致,交互检验未见显著效应修饰,说明日内TV风险具有跨人群稳健性。
3.5 敏感性分析
同时纳入日间TV后日内效应仍稳定;调整PM2.5、NO2、O3后方向不变仅轻微衰减;改变温度样条自由度、替换最高/最低温协变量、剔除外因死亡后结论一致。COVID-19时段全因与呼吸关联略减弱,心血管无时期交互。
讨论部分总结
讨论指出,既往TV研究多依赖DTR或TCN,易稀释真实信号;本研究将TV方差分解,发现日内成分效应强于日间,可能因人体体温调节系统难以及时代偿单日骤变,而跨日缓变可诱导短期适应。呼吸系直接暴露于空气,骤变可诱发气道痉挛与炎症;心血管系则经自主神经紊乱、炎症与心肺负荷升高受累。区域气候、建筑环境与空调普及可能调节效应,单区结果需多场景验证。局限在于居址级暴露未涵盖室内微环境与个体活动,存在一定错分可能。
结论翻译
综上,本研究提示日内TV可能是死亡负担的重要贡献因素。研究结果强调,气象预警系统不仅应关注平均温度与极端冷热事件,也应将日内温度波动幅度纳入监测与风险沟通框架。
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