家庭烹饪燃料类型与成年女性甲状腺功能及全血细胞计数的关联：一项横断面研究

《FASEB BioAdvances》：Association of Domestic Cooking Fuel Use, Thyroid Function and Complete Blood Count Among Adult Women: A Cross-Sectional Study

　　

在加纳，女性承受着来自家用烹饪燃料排放污染物的最大负担。关于生物质燃料使用与甲状腺功能和全血细胞计数（complete blood count，CBC）之间关联的证据在该国尚有限。研究人员于2026年1月至8月在塔马利市的Dungu和Sawaba社区开展了一项横断面研究，共纳入100名成年女性，并根据其主要烹饪燃料类型进行分层（液化石油气/电力组，n=40；木炭组，n=27；柴火组，n=33）。通过问卷收集了社会人口学、燃料使用及住房数据，并对单次静脉血样本进行了甲状腺功能指标（促甲状腺激素[TSH]、游离三碘甲状腺原氨酸[fT3]、游离甲状腺素[fT4]）和全血细胞计数分析。结果显示，柴火使用者的TSH中位数（四分位距）为1.15（0.63–1.91）mIU/L，显著低于木炭使用者（1.31[0.90–2.23] mIU/L）和液化石油气/电力使用者（1.73[1.22–3.03] mIU/L），p=0.012。同样，柴火使用者的fT3中位数（四分位距）为4.60（3.44–5.33）pmol/L，低于液化石油气/电力使用者（5.25[4.67–8.13] pmol/L），p=0.004。在单变量多项逻辑回归分析中，较高的fT3和fT4水平与使用木炭和/或柴火（相对于液化石油气/电力）的几率降低相关，而较高的白细胞计数和中性粒细胞计数与使用柴火的几率降低相关。经混杂因素校正后，甲状腺功能的关联减弱至无统计学意义，而较高的白细胞计数（调整后优势比[aOR]：2.49，95%置信区间[CI]：1.04–5.96）和中性粒细胞计数（aOR：4.17，95% CI：1.05–16.57）仍与使用木炭的几率增加相关。研究结论认为，在校正后，木炭使用与女性较高的白细胞和中性粒细胞计数相关，提示生物质燃料暴露可能存在亚临床炎症效应，这需要在更大规模的纵向研究中加以确认。

论文解读

研究背景与目的

全球范围内，约21亿人仍依赖固体燃料（如木材、木炭、作物残余物和动物粪便）进行炊事，由此产生的室内空气污染（household air pollution，HAP）是导致疾病负担的主要环境因素之一。据世界卫生组织估计，2021年HAP导致了约290万人过早死亡，其中妇女和儿童因承担主要的烹饪和燃料采集任务而面临最高的暴露风险。在撒哈拉以南非洲，超过9亿人无法获得清洁燃料。加纳的情况尤为典型：超过70%的家庭依赖生物质燃料做饭，而本研究所在的北部地区是全国自我报告烟雾暴露率最高的区域之一。生物质燃烧会产生远超世卫组织空气质量指南限值的细颗粒物（PM_2.5）、一氧化碳和多环芳烃等污染物，其长期吸入不仅影响呼吸系统，还可能引发全身性效应。

两个特别值得关注但在西非人群中研究相对不足的器官系统是甲状腺和造血系统。空气污染物，尤其是PM_2.5，已被越来越多地视为内分泌干扰物，可通过氧化应激、系统性炎症以及直接干扰下丘脑-垂体-甲状腺轴等机制改变甲状腺激素的合成、转运和清除。此外，慢性生物质烟雾暴露在印度、尼日利亚和加纳的研究中已被发现与红细胞指数、白细胞计数和血小板活化的改变有关，这与吸入颗粒物引发的系统性氧化和炎症反应一致。尽管证据基础不断增长，但很少有研究同时考察特定烹饪燃料类型与西非女性甲状腺功能和全血细胞计数参数之间的关系，而在加纳北部地区尚无此类研究。

本研究的目的是评估家庭烹饪燃料暴露（液化石油气/电力、木炭和柴火）与加纳北部地区塔马利市Dungu和Sawaba社区成年女性心脏代谢变量（包括甲状腺功能指标[TSH、fT3、fT4]和全血细胞计数参数）之间的关联。研究人员假设，以木炭或柴火为主要烹饪燃料的女性，其甲状腺功能和血液学/炎症谱将不如使用液化石油气/电力的女性，且这种差异独立于社会人口学混杂因素。

研究方法

这是一项分析性横断面研究，于2026年1月至8月在加纳北部地区塔马利大都市区的Dungu和Sawaba社区进行。这些社区被有目的地选择，因为其涵盖了塔马利城市和城郊地区常见的各类烹饪燃料类型（液化石油气/电力、木炭和柴火），从而可以在大致相似的社会环境背景下比较不同暴露组。符合条件的参与者为18岁及以上、作为家庭主要厨师、在所在社区居住至少一年、并同意接受问卷调查和静脉采血的成年女性。排除标准包括急性患病、怀孕或已知患有需要治疗的甲状腺或血液系统疾病的女性。最终共有100名女性入组并完成了问卷和采血。

主要暴露变量为自我报告的主要烹饪燃料，分为液化石油气/电力（参照组）、木炭或柴火三类。收集了次要燃料使用、烹饪年限和时长、烹饪地点、通风情况（是否有窗户/烟囱、烹饪时是否开窗）、可见烟灰、房屋和屋顶材料以及厨房内烟雾频率等燃料和住房相关协变量。结局变量包括甲状腺功能标志物（TSH、fT3、fT4）和全血细胞计数参数（红细胞指数、白细胞及其分类计数、血小板指数以及衍生炎症比值[中性粒细胞-淋巴细胞比值NLR和血小板-淋巴细胞比值PLR]）。潜在混杂因素包括年龄、民族、教育程度、职业、家庭收入、次要燃料使用和烹饪燃料使用年限。

统计分析采用Python完成。分类变量以频数和百分比表示，组间比较使用Pearson卡方检验或Fisher精确检验。连续变量首先通过Kolmogorov-Smirnov检验评估正态性，正态分布变量以均值±标准差表示并使用单因素方差分析（ANOVA）及Bonferroni事后两两比较，非正态分布变量以中位数（四分位距）表示并使用Kruskal-Wallis检验及Dunn事后两两比较。使用单变量和多变量多项逻辑回归分析评估甲状腺功能和全血细胞计数参数与主要烹饪燃料（参照组：液化石油气/电力）之间的关联。多变量模型校正了年龄、民族、教育程度、职业、次要燃料和烹饪年限。由于某些协变量类别相对于样本量而言数据稀疏，导致标准最大似然估计下出现准完全分离和非收敛问题，因此多变量模型使用了Firth惩罚似然逻辑回归以获得稳定、有限的效应估计值。统计显著性设定为p<0.05（双尾）。

研究结果

参与者特征：100名女性中，40人（40.0%）报告主要烹饪燃料为液化石油气/电力，27人（27.0%）为木炭，33人（33.0%）为柴火。

描述性数据：社会人口学特征在不同燃料暴露组间存在显著差异。民族（χ2=39.507，p<0.001）、教育程度（χ2=79.928，p<0.001）和职业（χ2=20.329，p<0.001）均与主要烹饪燃料显著相关，而家庭收入则无显著关联。值得注意的是，样本中所有阿坎族女性均使用液化石油气/电力，而大多数未受过正规教育的女性使用木炭（40.7%）或柴火（66.7%），90.0%受过高等教育的女性使用液化石油气/电力。人体测量学特征方面，柴火使用者年龄显著较大（中位数35.0岁），高于木炭使用者（28.0岁）和液化石油气/电力使用者（25.0岁）（p<0.001），而体重、身高和身体质量指数（BMI）在各组间无显著差异。燃料相关和住房特征也因主要燃料组而异，包括次要燃料使用、每日烹饪时长和使用年限、是否有窗户/烟囱、烹饪地点、厨房烟雾频率、房屋和屋顶材料以及可见烟灰（所有p≤0.011）。特别是，69.7%的柴火使用者已使用该燃料超过10年，而木炭和液化石油气/电力使用者的这一比例分别为40.7%和17.5%；42.4%的柴火使用者和33.3%的木炭使用者家中有可见烟灰，而液化石油气/电力使用者家中均无。

结局数据和主要结果：

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  甲状腺功能：甲状腺功能在不同燃料暴露组间存在显著差异。柴火使用者的TSH中位数（1.15 mIU/L）显著低于木炭使用者（1.31 mIU/L）和液化石油气/电力使用者（1.73 mIU/L）（p=0.012），且生化低TSH的女性比例从液化石油气/电力组的0.0%增加到木炭组的11.1%和柴火组的18.2%（p=0.044）。fT3也呈现类似模式，柴火使用者（中位数4.60 pmol/L）显著低于液化石油气/电力使用者（5.25 pmol/L）（p=0.004），低fT3的比例相应增加（0.0%、3.7%和18.2%，p=0.001）。fT4呈下降趋势但未达统计学显著性（p=0.055）。
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  全血细胞计数：柴火使用者的白细胞计数（均值4.03×10?/L）显著低于液化石油气/电力（4.64×10?/L）和木炭使用者（4.86×10?/L）（p=0.016），绝对中性粒细胞计数也呈现相同趋势（2.30 vs. 2.74 vs. 2.91×10?/L，p=0.014）。其他全血细胞计数参数（包括红细胞指数、血小板指数及NLR和PLR）在各组间无显著差异。
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  回归分析：在单变量多项逻辑回归中，较高的fT3与使用木炭（粗优势比[cOR]=0.73，p=0.024）和柴火（cOR=0.59，p=0.001）的几率降低相关；较高的fT4与使用木炭的几率降低相关（cOR=0.93，p=0.025）；较高的TSH与使用柴火的几率降低相关（cOR=0.60，p=0.012）。在全血细胞计数参数方面，较高的平均红细胞血红蛋白浓度（MCHC）与使用木炭的几率降低相关（cOR=0.62，p=0.030）；较高的白细胞计数和中性粒细胞计数与使用柴火的几率降低相关（cOR分别为0.61和0.51，p分别为0.027和0.028）；较高的血小板计数与使用木炭的几率微弱增加相关（cOR=1.01，p=0.030）。
  经校正年龄、民族、教育程度、职业、次要燃料和烹饪年限后，甲状腺功能标志物与烹饪燃料之间的关联大幅减弱且不再具有统计学意义（所有p>0.05）。相反，白细胞指数与木炭使用之间的关联在校正后持续存在并有所增强：较高的白细胞计数与使用木炭的几率增加相关（调整后优势比[aOR]=2.49，95%置信区间[CI] 1.04–5.96，p=0.040），较高的中性粒细胞计数也与使用木炭的几率增加相关（aOR=4.17，95% CI 1.05–16.57，p=0.043）。在校正模型中，没有任何全血细胞计数或甲状腺参数与柴火使用显著相关。

讨论与结论

讨论总结：这项横断面研究发现，主要燃料类型与社会人口学和住房特征密切相关，这与西非地区家庭能源获取的社会分层现象一致。在未校正分析中，柴火和木炭使用者的TSH、fT3以及白细胞/中性粒细胞计数均低于液化石油气/电力使用者。校正混杂因素后，甲状腺功能的关联消失，但较高的白细胞和中性粒细胞计数仍与木炭使用呈正相关，且校正后的优势比是粗估计值的两倍以上。甲状腺发现结果在方向上与现有观点一致，即空气污染对甲状腺的影响是微妙的、间接的，易受决定燃料选择的社会人口学因素（如年龄和教育程度）的混杂影响。而白细胞/中性粒细胞与木炭使用之间在校正后依然存在甚至增强的关联，更符合生物质/木炭烟雾暴露对系统性白细胞计数的直接生物学效应，这与印度和尼日利亚等地生物质暴露人群的研究结果相呼应。该研究提供了加纳北部地区成人女性家用烹饪燃料类型与甲状腺功能和全血细胞计数参数关联的基础数据，可作为未来研究的参考点或荟萃分析的组成部分，为倡导加纳家庭使用更清洁的烹饪燃料提供证据。研究局限性包括：横断面设计无法推断因果关系；样本量（n=100）对于多变量建模而言偏小，导致部分校正估计值置信区间较宽，应视为探索性结果；燃料暴露基于自我报告而非直接测量，可能存在错分偏倚。

研究结论翻译：研究结果表明，在此加纳北部地区的环境中，家用烹饪燃料暴露与成年女性的白细胞指数存在关联。经校正后，木炭使用与升高的白细胞/中性粒细胞计数之间存在独立的、稳健的正向关联，这更符合生物质衍生的烟雾暴露具有直接促炎效应的假说，并与关于生物质燃料暴露人群系统性炎症的更广泛文献相一致。鉴于多变量分析的探索性质及适中的样本量，这些结果应谨慎解读，不应单独用于推断因果或具有临床可操作性的关系。