控制性急性空气污染物暴露对人类心率变异性影响的研究：元回归分析及方法学建议

《BMC Public Health》：Effects of controlled, acute exposure to air pollutants on heart rate variability in humans: a meta-regression and methodological recommendations

　　

摘要

背景

空气污染对心血管疾病的影响已有大量证据支持。其中一种被认为会导致多种心血管相关疾病的机制是自主神经功能失衡，这一状况可通过心率变异性中的高频成分来检测。尽管有证据表明空气污染会降低心率变异性，但不同暴露时长和研究设计下的研究结果并不一致。

目的

这项元回归分析旨在探讨：在受控环境中，与过滤空气相比，不同污染物暴露时长（以小时计）与成人自主神经功能失衡（心率变异性中的高频成分）之间是否存在剂量-反应关系？

方法

我们在PubMed、Scopus和Embase中搜索了那些在受控环境下让成年人同时接触过滤空气和空气污染物的交叉设计或随机对照试验。这些研究需要报告暴露前后的心率变异性高频成分数值。我们分别使用批判性评价技能计划清单、Cochrane偏倚风险2工具以及推荐分级评估、开发与评价框架来评估研究的质量、偏倚程度以及证据的确定性。此外，我们还运用受限立方样条模型来估算暴露时长对心率变异性高频成分的标准化平均差异。

结果

这项元回归分析共纳入27项研究，从中提取出55个效应量，涉及747名参与者。受限立方样条模型显示，研究层面的暴露时长与心率变异性呈负相关，那些采用较长暴露时间的研究中，心率变异性较过滤空气对照组有轻微下降（标准化平均差异为-0.221，置信区间为[-0.365，-0.077]，p值=0.003）。只有研究偏倚会对暴露时长对心率变异性影响起到显著调节作用（p值=0.084）。

讨论

这些研究结果表明，在研究层面存在与暴露时长相关的关联，那些暴露时间超过3小时的研究中，心率变异性的高频成分下降幅度更大。此外，本研究还分析了暴露时长、污染物类型、疾病状态、论文质量/偏倚以及运动方案等关键的研究设计因素，并提出了相应的方法学建议。这些建议对于减少未来交叉研究中的差异以及完善与心血管疾病相关的空气质量政策具有重要意义。

这项元回归分析已在PROSPERO平台上注册（编号CRD42023470139），同时也得到了美国国立卫生研究院国家环境健康科学研究所的部分资助[T32ES011564；R01ES029846；P42ES023716]。