细颗粒物污染导致的急性阑尾炎住院风险与负担：来自中国的全国性证据

《Atmospheric Environment》：The Hospital Admission Risk and Burden of Acute Appendicitis due to Fine Particulate Matter Pollution: Nationwide Evidence from China

　　

摘要

急性阑尾炎（AA）是一种常见的外科急诊，但其环境风险因素仍不甚清楚。虽然细颗粒物（PM_2.5）是已知的心肺疾病风险因素，但它与AA发病率的关联尚未得到充分证实。我们采用全国范围内的时间分层病例交叉研究方法，利用277个县级及以上城市的医院入院（HA）记录进行了分析。研究关注的空气污染物包括PM_2.5及其主要成分。我们应用条件逻辑回归模型和分布滞后非线性模型来评估暴露与反应之间的关联。在研究期间（2013–2017年），共记录了1,287,040例AA入院病例。研究发现，PM_2.5及其主要成分的影响在暴露后1-2天内显现，并持续长达7天。具体而言，PM_2.5浓度每增加一个四分位数区间（30.99 μg/m³），AA入院的风险增加2.10%（95% CI：1.02%，3.19%）。在所有PM_2.5成分中，黑碳（BC）与AA入院风险的关联最强（2.44%，95%CI：1.31%，3.58%）。黑碳和PM_2.5对AA的归因分数（AF）分别为2.99%（95%CI：1.64%，4.32%）和2.23%（95%CI：1.10%，3.34%）。本研究提供了全国范围内关于PM_2.5及其主要成分与AA入院风险和负担的证据。我们的发现强调了PM_2.5对胃肠道健康的危害，并指出了加强空气质量控制的必要性。

引言

急性阑尾炎（AA）是全球最常见的外科急诊之一，其终生发病风险约为7-8%，对健康造成了重大负担。根据2021年全球疾病负担（GBD）研究，全球每年约有1700万例阑尾炎病例。临床实践中经常遇到AA，尤其是在普通外科。先前的研究显示，年轻人群、男性和温暖季节的发病率较高。此外，低纤维饮食等饮食习惯和代谢特征也被认为是易感因素。新兴证据表明环境危害因素暴露与AA有关，提示空气污染可能与AA的风险存在关联。然而，此前尚未有研究严格探讨空气污染对AA的影响和特征。

环境颗粒物（PM）污染已成为全球公共卫生的主要环境威胁。GBD研究指出，细颗粒物（PM_2.5）污染是全球疾病负担的主要诱因之一，中国因PM_2.5暴露导致的DALYs（伤残调整生命年）约为3780万。先前的研究已将PM_2.5的急性影响与心肺疾病联系起来。流行病学研究还表明，PM_2.5可能引发胃肠道疾病，如溃疡性结肠炎和炎症性肠病。由于PM_2.5体积小，它可以有效穿透呼吸道并进入血液循环系统。据报道，空气中的PM_2.5可通过黏液纤毛清除机制传输到喉咙并进入胃肠道。此外，通过受污染的食物和水摄入也是PM_2.5进入胃肠道的潜在途径。PM_2.5暴露可能通过破坏肠道环境（如改变微生物群组成和肠-肺轴）、引发免疫和炎症反应以及增加氧化应激来影响肠道黏膜，进而可能损害胃肠道健康。综上所述，上述证据强调了PM_2.5对胃肠道疾病的潜在不良影响。

多项流行病学研究调查了空气污染与阑尾炎风险之间的关联。最近的一项系统评价表明，短期暴露于环境污染物，尤其是PM_2.5、PM₁₀和O₃，会增加阑尾炎住院的风险。尽管有这些发现，现有证据仍然有限且存在异质性。大多数研究集中在特定地理区域，样本量较小，限制了其普遍性。此外，很少有研究考虑PM_2.5的累积或滞后效应。大多数关于阑尾炎的研究关注的是气态污染物而非PM_2.5。作为复杂混合物，PM_2.5包含多种成分，其中黑碳（BC）、硝酸盐、铵、硫酸盐、氯化物和有机物是主要成分。先前的研究已报道这些主要成分与呼吸系统、心血管系统和精神疾病风险增加之间的显著关联。然而，尚未有研究专门探讨这些主要成分对AA的急性影响，导致PM_2.5健康效应的主要成分仍不清楚。因此，研究PM_2.5的主要有害成分对于进一步减轻AA的健康影响和疾病负担至关重要。

为填补这一知识空白，我们开展了全国范围的病例交叉研究，评估PM_2.5及其主要成分与阑尾炎入院风险之间的关联。进一步探讨了PM_2.5及其主要成分与AA风险之间的暴露-反应、滞后模式关系，并量化了PM_2.5及其主要成分在中国导致的阑尾炎入院负担。

部分摘录

医院入院数据

我们从2013年至2017年中国的城市职工基本医疗保险（UEBMI）和城市居民基本医疗保险（URBMI）计划中提取了每日阑尾炎入院记录。UEBMI主要覆盖有就业的城市居民和退休人员，而URBMI则覆盖其他无正式就业的城市居民。这两个计划共同覆盖了研究期间的中国城市人口。通过主要出院诊断识别阑尾炎入院记录。

描述性统计

在研究期间（2013年至2017年），277个城市共记录了1,287,040例阑尾炎入院病例（见图S1中的城市分布）。采用时间分层病例交叉设计，从同一城市、相同月份、年份和星期几选取了718,436个匹配的对照日。表1展示了空气污染物和气象数据的描述性统计信息。

讨论

基于这项全国性研究，我们评估了短期暴露于PM_2.5及其主要成分与中国277个县级及以上城市阑尾炎入院风险之间的关联。研究结果提供了有力证据，证明PM_2.5及其主要成分与阑尾炎显著相关的入院风险和负担。此外，我们发现黑碳（BC）在所有PM_2.5成分中影响最大。PM_2.5和黑碳对阑尾炎入院风险的影响...

结论

在这项中国范围内的研究中，我们发现了短期暴露于PM_2.5及其主要成分与阑尾炎入院风险之间的显著关联。在所研究的PM_2.5成分中，黑碳的关联最强，归因负担也最大，表明它可能是这些关联的重要因素。这些发现不仅加深了我们对胃肠道健康的理解...

作者贡献声明

吴少伟：撰写、审稿与编辑、监督、方法学设计、资金获取、概念构思。陈曦：撰写、审稿与编辑、监督、概念构思。刘月伟：撰写、审稿与编辑、数据管理。李寅翔：撰写、审稿与编辑、数据管理。魏晨：撰写、审稿与编辑、数据管理。刘慧蒙：撰写、审稿与编辑、数据管理。于勤琪：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、可视化处理、验证、方法学设计。

作者声明没有利益冲突。

不适用。

由于本研究未提取个人身份数据，因此免于西安交通大学健康科学中心的伦理审查。

本研究中使用的空气污染数据可从ChinaHighAirPollutants数据库（https://weijing-rs.github.io/product.html）获取，气象数据可从中国气象数据共享服务系统（http://data.cma.cn/）获取。本研究分析的医疗保险数据受政府政策约束，出于伦理和隐私原因不能向公众公开。

本研究得到了中国国家重点研发计划（项目编号：2023YFC3604701/2023YFC3604700）、中国博士后科学基金会（项目编号2023TQ0260）以及西安交通大学的基本科学研究运营经费（11913224000012）和陕西省博士后研究项目（2023BSHYDZZ17）的支持。

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的报告。

贾磊|于勤琪|刘慧蒙|魏晨|李寅翔|刘月伟|陈曦|吴少伟西安交通大学健康科学中心公共卫生学院职业与环境健康系，中国陕西西安