基于地理空间的社区危害与成人哮喘:与社会脆弱性的交互作用

《Journal of Hazardous Materials》:Geospatial-based neighborhood hazards and asthma in adults: interaction with social vulnerability

【字体: 时间:2026年07月24日 来源:Journal of Hazardous Materials 10.6

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  以往很少有研究探讨多种居住环境危害与哮喘在不同社会脆弱性水平上的联合关联。研究人员调查了社区环境危害之间的共暴露模式,并评估了它们与成人哮喘的混合关联,按社会脆弱性指数(SVI)进行分层。这项横断面研究纳入了来自北卡罗来纳州队列的7,092名成年人(2013–

  
以往很少有研究探讨多种居住环境危害与哮喘在不同社会脆弱性水平上的联合关联。研究人员调查了社区环境危害之间的共暴露模式,并评估了它们与成人哮喘的混合关联,按社会脆弱性指数(SVI)进行分层。这项横断面研究纳入了来自北卡罗来纳州队列的7,092名成年人(2013–2022年)。成人哮喘被定义为在成年期具有医生诊断的哮喘且伴有活动性症状。研究人员使用经过验证的时空模型和危害地图评估了29种居住危害,包括空气污染物、工业挥发性有机化合物排放、公路密度以及与13种污染源的距离。人口普查区级别的SVI与居住地址相连接。研究人员进行了暴露组全关联研究以评估单个危害与哮喘的关联。网络分析表征了共暴露模式,分位数g计算(quantile g-computation)估计了混合物与哮喘的关联。所有分析均按SVI中位数进行分层。在暴露组全关联研究中,在总体人群中靠近干洗溶剂污染场地与哮喘几率增加相关。在高SVI社区中,8种危害(主要是颗粒物(PM)成分和挥发性有机化合物)与哮喘呈正相关(FDR<0.05)。高SVI地区危害之间的相关性更强。在高SVI组中,危害混合物每增加五分之一分位数,与哮喘几率增加35%(95% CI: 6%, 73%)相关。甲苯、干洗场地距离、PM有机物和一氧化碳各自对联合关联的贡献超过10%。社会经济以及住房/交通脆弱性领域与哮喘的关键危害存在交互作用。这些发现表明,优先在社会经济和基础设施脆弱的社区控制空气污染物和VOC排放以及修复受污染场地,可能有助于减少哮喘差异。
哮喘作为一种普遍的慢性呼吸道疾病,在全球范围内影响深远。哮喘的发病与发展是由宿主与环境之间复杂的相互作用所驱动的,其中社区条件通过多种环境和社会因素塑造了疾病风险。源于人类活动的环境危害给居民带来了累积暴露负担。以往的流行病学研究通常依赖单一危害的方法来探索哮喘风险因素,这在一定程度上掩盖了危害混合物对健康的真实影响。尽管近期有少量研究开始使用聚类方法探索暴露组分布,但未能在社区周边全面评估各类工业危害源及其共暴露模式。此外,在识别受环境危害影响尤为严重的社会脆弱群体方面也存在研究空白。低收入人群更可能居住在高度污染的区域,这些社区较差的住房条件和多重污染源可能加剧了哮喘负担的不平等分配。将地理空间数据整合到暴露组学框架中,能够推断个体对环境毒物的暴露水平并评估其与健康结局的关系。基于此,本研究旨在利用北卡罗来纳州队列的地理空间数据,探索社区环境危害的相关性模式,并按SVI亚组检验其与成人哮喘的个体和联合关联。本文已发表在《Journal of Hazardous Materials》上。

在研究方法上,本研究使用了来自个性化环境与基因研究队列的7,092名成年人的样本。研究人员利用地理信息系统将参与者的居住地址地理编码,并评估了29种危害暴露,包括11种空气污染物、4种工业排放的挥发性有机化合物、公路密度及至13类污染源的距离。社会脆弱性指数通过人口普查区级别与住址相连接。采用暴露组全关联研究与逻辑回归评估个体危害与哮喘的关联,利用错误发现率(FDR)进行多重检验校正。运用网络分析表征共暴露模式,采用分位数g计算模型评估混合物与哮喘的关联,并按SVI中位数进行分层分析以评估SVI主题与危害的交互作用。

研究结果部分总结如下:

1. 一般特征与哮喘结局:研究发现,在7,092名参与者中,当前哮喘患病率为10.53%。与非哮喘组相比,哮喘患者更趋于年轻化,且更有可能为女性、黑人或吸烟者,其教育水平和家庭收入较低,体重指数(BMI)较高。此外,哮喘组在社会经济以及住房/交通等SVI主题上的脆弱性排名也更高。

2. 基于GIS的危害分布与相关性:在空气动力学当量直径≤ 2.5 μm的细颗粒物(PM2.5)成分中,有机物含量最为丰富。在高SVI组中,各种危害之间的成对相关性更为密集,而大多数危害在总体人群中呈正相关。

3. 个体危害与哮喘的关联及SVI分层:在总人群中,靠近干洗溶剂污染场地与哮喘几率增加显著相关。在高SVI组中,有8种环境危害与哮喘呈正相关,其中PM2.5中的有机物关联性最强,其次是干洗场地距离和PM2.5中的黑碳。这些危害在高SVI组中形成了三个不同的相关模块:模块A主要为PM2.5成分,模块B包含公路密度及其他空气污染物,模块C则包含VOCs。

4. 危害混合物与哮喘的关联:混合物与哮喘的联合关联仅在低社会脆弱性即低SVI组中观察到了相反的作用,而在高SVI组中,暴露混合物每增加一个五分位数,哮喘几率便增加35%。甲苯、干洗场地距离、PM2.5有机物和一氧化碳(CO)对联合关联的贡献均超过了10%。

5. SVI主题与危害及混合物的交互作用:多项SVI主题与关键环境危害存在显著交互作用。社会经济脆弱性和住房/交通脆弱性显著增强了甲苯、PM2.5成分、CO以及危害混合物与哮喘之间的正向关联。这意味着处于上述社会脆弱性领域的群体对环境危害更为敏感。

在讨论部分,本研究指出在社会经济和基础设施脆弱的社区中,多重环境危害的共暴露显著增加了成人哮喘的负担。靠近干洗溶剂污染场地可能由于氯代溶剂的蒸气侵入对肺部功能造成损害;而工业排放的甲苯、交通排放的CO以及PM2.5有机成分共同构成了哮喘的关键风险因素。劣势社区由于多单元住房拥挤、结构失修和通风不良,促进了污染物的渗透与室内积聚,进一步放大了这些危害对哮喘的负面影响。研究结论表明,北卡罗来纳州的这项研究识别出了社区环境危害的共暴露模式,在高SVI社区中将干洗溶剂污染、甲苯排放及PM2.5成分与哮喘几率增加联系起来。对这类危害混合物的脆弱性升高可能由社会经济和住房/交通方面的劣势所驱动。这些发现突显了环境公平问题,并建议需要加强对有毒PM成分及高VOC排放工业源的排放控制,同时通过针对性干预提高社会经济韧性和改善社区基础设施,以减少呼吸道健康差异。
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