空气污染、贫血与营养：营养素在PM2.5相关贫血中作用的研究空白范围综述

《International Journal of Environmental Research and Public Health》：Air Pollution, Anemia and Nutrition: A Scoping Review of Research Gaps in the Role of Nutrients in PM2.5-Related Anemia

　　

贫血作为一个重大的全球公共卫生问题，日益被认为与空气污染存在关联。越来越多的证据表明，细颗粒物（PM2.5）暴露与血红蛋白浓度降低及贫血风险增加相关，其潜在机制可能涉及氧化应激、炎症和造血功能紊乱等通路。本综述旨在考察铁、B族维生素、维生素C和D以及叶酸等营养素或补充剂，以及社会背景是否具有保护作用，并能否修饰PM2.5相关贫血的关联。研究人员遵循JBI指南，系统检索了PubMed和Web of Science等数据库，筛选了3450项研究。在不同地理环境下，纳入的研究一致报告了以下发现：（a）PM2.5暴露与贫血相关结局（包括血红蛋白浓度降低和血液学指标改变）及贫血风险增加之间存在负向关联；（b）充足的营养状态，特别是较高的铁、叶酸和抗氧化维生素摄入量或水平，可能减弱PM2.5暴露对血液学的不良影响，但证据仍然有限；（c）较低收入和较低教育水平等不利社会条件可能加剧对PM2.5相关贫血的易感性，但相关证据同样有限。未来需要进一步研究，以更好地理解营养因素和社会环境如何修饰PM2.5相关贫血的易感性。

论文主体内容总结

1. 引言

贫血影响全球19.2亿人，其本质是红细胞数量或其中血红蛋白（Hb）浓度低于正常水平，从而降低血液向组织输送氧气的能力，导致疲劳、虚弱、认知和身体发育受损，并增加全生命周期的发病率和死亡率。除传统的营养病因外，越来越多的证据将细颗粒物（PM_2.5）暴露与贫血的发生联系起来。多项流行病学研究报告，随着PM_2.5暴露增加，血红蛋白浓度下降，贫血可能性上升。例如，印度五岁以下儿童中，较高的环境PM_2.5暴露与贫血患病率增加和平均血红蛋白水平下降相关；中国西南地区成年人群的大型基于人口的研究也发现长期PM_2.5暴露与较低血红蛋白相关；秘鲁利马的研究显示，室外PM_2.5浓度升高与6至59个月儿童血红蛋白下降及中重度贫血增加相关。

PM_2.5可穿透远端气道，破坏上皮屏障完整性，诱导氧化应激和全身性炎症，这些机制可能与造血功能受损、铁稳态紊乱和营养代谢改变相关。尽管大部分文献侧重于环境暴露，室内PM_2.5来源也显示出类似效应，凸显了室内空气污染的相关性。

缺铁性贫血（IDA）仍是全球最常见的贫血类型，源于膳食摄入不足、吸收受损、生理需求增加或慢性失血。维生素B₁₂和维生素D等其他微量营养素缺乏也促成IDA和其他类型贫血。证据表明，营养素可能抵消颗粒物相关的不良健康效应。例如，巴西南部电厂颗粒物暴露工人中，补充维生素C和E后氧化应激生物标志物水平降低；另一项研究中，血清维生素D状态显著修饰了PM_2.5与血清糖化血红蛋白（HbA1c）之间的关联，较高水平具有保护效应。

健康风险在人群中的分布并不均匀。健康的社会决定因素——包括收入、教育、职业、住房质量和社区条件——同时塑造了PM_2.5暴露和获取营养密集型食物及预防性医疗保健的机会。这些因素可能通过依赖固体燃料、通风不良和住房质量差增加室内PM_2.5暴露，同时限制膳食质量和微量营养素充足性，从而通过暴露增加和生物学易感性增强双重途径加剧贫血风险。

2. 方法

本综述遵循JBI指南进行，方案已在osf.io注册。范围综述方法旨在考察PM_2.5与贫血之间关系的证据范围，以及饮食、营养素或补充剂在不同人群中修饰这一关联的作用。报告遵循PRISMA-ScR框架。

纳入标准为：考察人类人群中细颗粒物暴露与贫血相关结局之间关联，并评估饮食、营养状态或膳食补充剂在修饰该关联中作用的研究。纳入观察性研究和报告原始发现的干预研究，要求有明确界定的PM_2.5测量指标和至少一项贫血相关结局（如血红蛋白水平），涵盖所有年龄组和性别。仅纳入同行评审期刊发表的研究。排除纯动物模型或体外研究、未专门评估PM_2.5暴露、缺乏贫血相关结局，以及综述、评论、社论或无完整数据的会议摘要。纳入2015至2025年间发表的论文。

检索策略结合了与PM_2.5、贫血和营养相关的受控词汇和关键词，使用布尔运算符组合暴露、结局和营养素相关概念。于2025年10月3日由健康科学图书馆员检索了PubMed、CINAHL Ultimate、Web of Science和Embase数据库。标题和摘要由两名评审员使用Covidence独立筛选，随后对符合纳入标准的研究进行全文筛选，分歧由第三名评审员裁决。

数据提取使用预先制定的标准化表格，提取变量包括发表年份、研究地点、研究设计、人群特征、PM_2.5暴露评估、贫血相关结局和营养指标。提取过程明确纳入PROGRESS-Plus因素，包括居住地、种族/民族、职业、性别、社会经济地位（SES）等。采用描述性和主题综合方法，将提取数据组织为关键领域：纳入研究的特征、PM_2.5暴露与贫血结局的关联、营养状态在修饰这些关联中的作用，以及健康社会决定因素的影响。

3. 结果

共从电子数据库检索到3470篇文献。去除420篇重复后保留3050篇，标题和摘要筛选排除3021篇，剩余29篇进入全文评估。最终5项研究符合纳入标准。排除原因包括：无PM_2.5作为暴露指标（7项）、无贫血作为结局（12项）、缺乏饮食/补充剂/营养组分（1项）、研究设计不当（2项）以及未测量营养素效应（1项）。

3.1 研究人群

两项研究的人群来自印度，其余分别来自韩国、英国和中国。综述涵盖了儿童、女性和老年人等脆弱人群。五岁及以下儿童是三项研究的研究人群，女性是两项研究的研究人群，一项研究招募了60岁及以上老年参与者。

3.2 PM_2.5、贫血与营养素

五项研究的结果展示了室内和环境PM_2.5暴露如何与血红蛋白等贫血标志物降低相关，以及营养素和补充剂如何修饰PM_2.5相关贫血。其中四项研究报告了环境PM_2.5暴露，一项报告了室内PM_2.5暴露。三项研究报告了PM_2.5暴露对血红蛋白水平的影响，一项报告了对血红蛋白及其他贫血血液指标（如红细胞压积（Hct）、平均红细胞体积（MCV）、平均红细胞血红蛋白（MCH）和平均红细胞血红蛋白浓度）的影响。儿童、男性和女性的贫血界定标准分别为血红蛋白低于11 g/dL、12 g/dL和13 g/dL。一项研究使用英国生物样本库队列数据，基于ICD-10编码提供IDA、叶酸缺乏性贫血、维生素B₁₂缺乏性贫血及其他类型贫血的诊断。所有研究均测量了营养素或补充剂对PM_2.5相关贫血的影响。

3.3 贫血

所有研究均报告PM_2.5暴露与多种贫血血液指标之间存在负向关联。就血红蛋白水平而言，四项研究考察了这一指标，发现随着PM_2.5暴露增加，血红蛋白水平降低的风险增加。例如，环境PM_2.5每增加10 μg/m³，贫血（Hb < 11 g/dL）的优势比（OR）为1.14。PM_2.5还与成年女性中较低的Hct、MCV和MCH显著相关。另一项研究提示，PM_2.5暴露与贫血的关联可能因贫血亚型而异，叶酸缺乏性贫血的关联最强，其次是缺铁性贫血，但未发现与维生素B₁₂缺乏性贫血的关联。PM_2.5每增加10 μg/m³，叶酸缺乏性贫血的风险比（HR）为4.61，IDA为2.00。

3.4 营养与微量营养素

所有纳入研究均报告了营养素或补充剂，包括叶酸。一项研究报告室内PM_2.5暴露与Hb、MCV和MCH降低显著相关，但该效应在血清叶酸存在时被减弱。另一项研究考察了营养补充对环境和PM_2.5暴露与血红蛋白水平关联的修饰效应，发现空气污染通过血红蛋白降低对儿童生长产生不利影响，但长期营养补充与五岁以下儿童中该通路的减弱相关，该补充通过中国贫困农村地区的大规模儿童营养计划——营养包（YYB）项目实施，其补充剂强化了蛋白质、热量和多种微量营养素（如铁、锌、钙、维生素A和D及叶酸）。另一项研究发现，PM_2.5对贫血的效应随某些食物摄入量显著变化：人均每日水果摄入量高于18 g和蔬菜摄入量高于80 g时呈现显著改变。该研究还评估了微量营养素的效应，维生素A、C和D以及锌和硒高于估计平均需要量（EAR）时降低了五岁以下儿童的贫血风险，这些营养素和维生素B₁₂高于人均每日摄入量时也降低了PM_2.5相关贫血的可能性。

3.5 社会背景

多项研究基于PROGRESS-Plus因素报告了贫血状态。居住地方面，一项研究显示农村地区贫血患病率高于城市。种族/民族方面，一项研究发现贫血参与者更可能为非白人。性别方面，两项研究报告贫血状态无性别差异。母亲教育方面，一项研究中贫血患病率随母亲教育水平降低而升高，但另一项研究报告了相反结果，第三项研究未发现教育差异。社会经济地位/财富方面，一项研究报告贫血患病率随财富增加而降低，另一项研究也有类似发现。吸烟状态方面，未报告贫血差异。年龄方面，一项研究中贫血与非贫血参与者平均年龄大致相同，另一项研究中贫血参与者更可能为60岁及以上。宗教和职业因素未被报告，PM_2.5暴露也未基于这些因素报告。

虽然四项研究按PROGRESS-Plus因素报告了贫血状态，但仅两项进行了分层分析以确定PM_2.5与贫血的关联是否因社会人口因素而异。就年龄而言，7至12个月龄组的血红蛋白水平受PM_2.5影响最大。按性别和年龄的分层分析及效应修饰检验提示，老年和男性个体可能对PM_2.5相关贫血更易感，但结果未达统计学显著性。

4. 讨论

本范围综述考察了PM_2.5与贫血的文献，特别关注营养和社会背景的修饰效应。仅有五项研究可用，凸显了该研究领域的重大空白。现有研究报告了较高PM_2.5暴露与不良贫血相关结局（包括较低血红蛋白浓度）之间的关联，并报告叶酸、维生素A、B₁₂、C和D、硒和锌等关键营养素的充足摄入以及营养补充可能减轻PM_2.5对贫血风险的影响，而较低社会经济地位和教育程度等社会因素可能增加易感性。然而，研究数量少以及人群、暴露和研究设计的异质性限制了可得出的结论。

4.1 PM_2.5与贫血

纳入的文献均报告PM_2.5暴露与贫血之间存在正向关联，与当前证据体系一致。文献中提出的生物学机制为这些流行病学发现提供了支持。PM_2.5诱导的氧化应激、全身性炎症和上皮屏障破坏可能干扰新血细胞的生成，并导致铁吸收、转运和储存的改变。然而，PM_2.5暴露与贫血的关联可能因亚型而异，提示某些血液学成分和通路对PM_2.5更为敏感。英国生物样本库前瞻性队列研究发现叶酸缺乏性贫血对PM_2.5效应最易感，其次是缺铁性贫血，但PM_2.5对维生素B₁₂缺乏性贫血无影响。另一项研究提示了类似的叶酸效应，较高血清叶酸水平抵消了PM_2.5对多种贫血血液指标的影响。

4.2 研究人群分布

PM_2.5暴露仍是重大公共卫生关切，近期全球估计显示约94%至95%的世界人口暴露于高于世界卫生组织空气质量指南的年均PM_2.5浓度。同时，贫血影响约30%的全球人口，是最普遍的营养障碍之一。尽管暴露与贫血之间存在大量重叠，但评估营养状态效应的研究极少，需要更多跨情境的研究，特别是来自PM_2.5暴露和贫血负担集中的低收入和中等收入国家。

4.3 PM_2.5相关贫血与营养

本综述纳入的五项研究均报告营养素或营养补充削弱了PM_2.5与贫血指标之间的关联。这与观察性研究结果一致，例如较高维生素B6和C及硒摄入与较低的PM_2.5诱导血管组织炎症反应风险相关；维生素A和E、镁和锌可能降低PM_2.5相关呼吸系统健康不良风险；地中海饮食依从性可能降低心血管死亡风险。PM_2.5与营养素的体外研究可能为这些关联的潜在机制提供见解。在血管内皮细胞和支气管内皮细胞研究中，PM_2.5暴露诱导炎症和氧化应激，但某些营养素处理减少了这些细胞的损伤，提示某些营养素的抗氧化和抗炎特性可能有助于减轻PM_2.5诱导的细胞损伤。营养素与PM_2.5相关贫血之间是否存在类似关联和机制尚不清楚，鉴于该领域工作有限，需要显著更多的研究。

4.4 社会背景与易感性

本综述的另一关键发现是社会和人口变量的评估不一致。大量文献表明，居住地、收入和教育等因素在不同环境中是PM_2.5暴露和营养状态的关键决定因素。较低SES始终与较高空气污染暴露水平相关，个体和社区层面的社会经济条件均可修饰PM_2.5暴露与不良健康结局之间的关系。同时，收入和教育与膳食质量和食品安全密切相关，较低社会经济群体在获取营养密集型食物方面面临更大障碍。这些结构性因素共同影响暴露途径和易感性，通过增加PM_2.5暴露和限制充足营养获取造成贫血风险的复合效应。文献中确定的一个关键空白是，考察PM_2.5暴露、营养和贫血关系的研究对脆弱人群关注有限，需要更多针对儿童、孕妇、老年人和边缘化群体的研究。

5. 结论

总之，尽管有证据表明PM_2.5暴露与贫血相关结局之间存在关联，文献中仍存在若干重要空白。首先，考察营养效应的研究数量有限，目前限制了关于营养素是否能降低PM_2.5相关贫血易感性的解释。其次，缺乏关于社会变量和脆弱群体的研究。健康的社会决定因素——包括收入、教育和居住地——在塑造PM_2.5、贫血和营养状态方面发挥关键作用，这一空白也限制了解决导致贫血的社会和人口因素的能力，特别是在PM_2.5可能加剧现有血液学脆弱性的脆弱人群中。未来研究应联合评估PM_2.5暴露、贫血亚型、营养相关生物标志物——特别是维生素A、C和D、B₁₂、锌、叶酸、硒和铁——同时考虑社会背景。强有力的观察性研究和设计良好的干预研究，纳入长期PM_2.5暴露、不同的贫血血液指标以及24小时膳食回顾或食物频率问卷等强营养评估或可靠的营养生物标志物，将加强证据基础。此外，使用PROGRESS-Plus或类似框架的健康公平框架可确保以标准化方式评估社会背景的影响，此类研究可能有助于减轻全球贫血负担。