住宅绿地空间对空气污染相关呼吸系统健康结局的调节与中介效应：一项队列研究的系统综述

《Scandinavian Journal of Public Health》：Greenspace, air pollution and respiratory health outcomes: a systematic review of cohort studies

　　

背景/目的： 暴露于绿地空间（greenspace）与改善的健康结局相关，其潜在机制包括改善局部空气质量以及通过健康效应降低个体对空气污染的易感性。本系统综述综合了队列研究证据，探讨绿地空间是否能保护呼吸系统相关健康结局免受空气污染的影响。 方法： 研究人员对队列研究进行了系统性回顾，检索了截至2026年5月发表的Medline、Embase和Scopus数据库。采用纽卡斯尔-渥太华量表（Newcastle-Ottawa Scale, NOS）评估研究质量。 结果： 共有14项研究符合纳入标准，均被评为“良好”质量。队列主要来自欧洲，结局包括呼吸系统相关死亡率、肺功能（lung function）和非传染性呼吸系统疾病。总体而言，绿地空间暴露对空气污染相关的呼吸系统死亡率具有保护作用，且通过中介分析（mediation）检测到的效应比通过调节分析（moderation）更为一致。 结论： 住宅绿地空间似乎能够减少空气污染物对呼吸系统健康结局（包括相关死亡率）的危害。通过中介分析发现的更强关联表明，其机制是通过改善局部空气质量，而非绿地空间对健康的直接影响，从而增强个体对空气污染影响的抵抗力。

论文主体内容总结

引言

室外空气污染是全球范围内导致死亡和残疾调整生命年（disability-adjusted life-years, DALYs）的重要原因。污染物会积聚在下呼吸道和上呼吸道，影响肺泡组织并进入体循环，与哮喘（asthma）、慢性阻塞性肺疾病（chronic obstructive pulmonary disease, COPD）和肺癌等疾病的诱发或加重密切相关。识别能够减轻空气污染影响的环境因素，可为改造社区环境以改善公共健康提供思路。绿地空间（greenspace），包括公园和花园等自然及建成环境，被认为是空气污染的潜在中介变量或调节变量。

空气污染来源包括花粉孢子、交通排放等自然源和人为源，主要污染物有不同粒径的颗粒物（particulate matter, PM，如PM_1.0、PM_2.5、PM₁₀）、一氧化碳（CO）、二氧化碳（CO₂）、甲烷和臭氧（O₃）。其中PM_2.5因其粒径微小，可穿透肺部引起全身炎症并降低免疫功能，被认为是最有害的污染物之一。

一篇2021年的综述指出，绿地空间可能对空气污染的健康效应（包括呼吸系统健康）起到保护作用。本系统综述在此基础上纳入更近期的证据，并聚焦于呼吸系统健康及高质量的研究设计，旨在回答以下研究问题：绿地空间是否调节和/或中介了空气污染物对呼吸系统健康的影响？

绿地空间影响空气污染对呼吸系统健康效应的因果框架

研究概念化了两种相关但不同的路径。在中介路径中，绿地空间可能通过改变局部空气污染水平来影响呼吸系统健康，例如通过污染物沉积、扩散或微气候效应，或通过改变污染物化学组成、降低风速、降低温度等方式实现。评估该路径的研究通常采用中介分析（mediation analysis）或结构方程模型（structural equation modeling, SEM）来判断空气污染是否在统计上解释了绿地空间与呼吸系统健康之间的部分关联。

相比之下，调节效应（moderation）或效应修饰（effect modification）指的是空气污染与呼吸系统健康之间的关联是否因绿地空间水平的不同而有所差异。该路径不要求绿地空间降低污染浓度，而是暗示居住在更绿色环境中的人群，在相同空气污染暴露水平下可能经历不同的健康效应，这可能源于压力、体力活动、基线健康状况或其他邻里特征的差异。调节效应通常通过交互项或分层分析进行评估。

由于绿地空间、空气污染、社会经济状况和呼吸系统健康在空间上相互关联且存在模式化分布，因此无论是中介还是调节估计值，若未仔细考虑混杂、暴露测量和时间顺序，均不应被解释为因果关系。

方法

本系统综述已在PROSPERO注册，研究方案于2024年12月5日开放获取。方法和结果依据PRISMA 2020指南报告。

资格标准： 本综述聚焦于队列研究，关注呼吸系统相关症状、非传染性疾病和死亡率等结局，这些结局与空气污染物暴露程度的相关性受到绿地空间的调节或中介。纳入标准包括：成年人群（≥18岁）、居住在城市或农村地区；排除儿童、横断面研究、病例对照研究、病例交叉研究和生态学研究。

检索策略与筛选： 研究人员于2026年5月27日系统检索了Ovid-Medline、Ovid-Embase和Scopus三个数据库。检索策略参考了先前关于绿地空间、呼吸系统健康和野火烟雾的系统综述，未限制出版日期。

数据提取与质量评估： 检索结果导入Covidence进行筛选。两名审稿人独立筛选标题、摘要和全文，并通过讨论解决分歧。另有两名审稿人使用纽卡斯尔-渥太华量表（NOS）评估研究质量。研究人员将社会经济地位或其代理指标（如教育、就业、种族）选为需控制的最重要混杂因素。对于“研究开始时结局不存在”这一标准，若研究在基线时检验了结局，则给予一颗星。

结果

检索结果与研究特征： 去重后，共筛选了1048篇文章的标题和摘要，其中993篇不符合纳入标准。全文筛除额外41篇文章，最终纳入14项研究。大多数研究队列来自欧洲（57%），其次是中国（29%），美国和韩国各占7%。结局最常见的是死亡率（50%），包括COPD相关死亡率。所有研究均为回顾性队列设计，多数利用数据链接来测量呼吸系统相关结局、空气污染物和绿地空间暴露之间的关联。多个研究使用了相同的队列，包括三项基于英国生物银行（UK Biobank）和四项基于中国社区合作创新乙型肝炎病毒（CCI-HBV）队列的研究。绿地空间测量多采用归一化植被指数（normalized difference vegetation index, NDVI），并测试多种缓冲半径。

研究质量： 所有14项研究均被评为“良好”质量。所有研究均在“选择”领域获得“非暴露队列的选择”和“暴露的确定”方面的星级评分。在“可比性”领域，每项研究均获得最高两颗星，因为它们至少调整了一个社会经济地位指标和至少一个其他控制变量。尽管存在一些NOS未能捕捉的局限性，例如永存时间偏倚、未更新住址变化等问题。

证据综合： 所有研究均包含PM，通常是PM_2.5作为空气污染指标。

呼吸系统相关死亡率： 七项研究中，四项发现绿地空间对空气污染具有保护作用，一项发现无效或潜在有害效应，一项结果混合，另一项声称有保护作用但绘图结果无清晰模式。两项针对COPD死亡率的研究结果不一致。效应在交互或分层分析中较少被检测到，但在中介分析中频繁被检测到，表明绿地空间通过减少空气污染发挥作用的机制得到了更多支持。

肺功能： 两项研究使用肺活量测定法调查肺功能。一项英国研究发现城市绿地空间与更好肺功能的关联在高PM₁₀区域更强。另一项欧洲多国研究未发现空气污染类型对绿地空间与肺功能关系的修饰作用有一致证据。

呼吸系统疾病： 四项研究涉及呼吸系统疾病，包括两项COPD、一项特发性肺纤维化（idiopathic pulmonary fibrosis, IPF）和一项哮喘。COPD研究结果不一，一项大型研究发现PM_2.5和NO_X均中介了绿地空间对COPD的影响，而一项小型研究未发现交互作用。IPF研究显示PM_2.5和NO₂是主要中介变量，但未达统计学显著性。哮喘研究中仅PM_2.5有显著中介效应。

呼吸系统住院与急诊就诊： 一项研究调查了多种污染物与NDVI的交互作用，结果混合，仅发现NDVI与O₃的交互作用显著降低了相对风险。

机制： 大多数研究（8/14）使用了中介分析，常用SEM。多项研究报告的中介估计值与空气污染部分解释绿地空间-呼吸系统健康关联的假设一致，但强度和统计支持因结局、污染物和缓冲半径而异。调节分析（6项研究）的结果一致性较低，一项研究甚至发现了可能的伤害效应。一项同时检验两种机制的研究发现了两者存在的证据，且调节效应对气体污染物NO₂更大，而中介效应对PM更大。

讨论

尽管结果不完全一致，但14项研究中有9项提示绿地空间在空气污染背景下对负面呼吸系统健康结局提供了某种程度的保护。这在呼吸系统相关死亡率方面最为明显，中介效应比调节效应更一致地观察到。本综述的结果与2021年的一篇系统综述一致。中介分析的结果比调节分析更一致，为绿地空间通过减少空气污染发挥保护作用的机制提供了更多支持，但这并不排除调节效应的可能性。研究结果的异质性可能部分源于绿地空间测量方法和NDVI缓冲半径的差异、混杂因素调整的不一致、绿地空间质量的差异等因素。

优势与局限： 本综述的优势在于纳入的研究质量高，绿地空间测量方法一致，且涵盖了空气污染水平较高（中国）和较低（欧洲、美国）的地区。局限性包括缺乏对特定来源空气污染（如野火）和特定类型绿地空间的调节效应证据；队列设置、人群和混杂变量测量的差异限制了结果的普适性；半数研究仅使用两个队列，减少了独立证据来源的数量；NDVI无法区分植物类型和高度；存在暴露错分和自我选择偏倚的风险；结果异质性过大，无法进行正式的发表偏倚检验。

结论

尽管各研究结果并非完全一致，但总体表明绿地空间能减少空气污染对呼吸系统健康的危害。虽然尚不具决定性，但研究结果最支持绿地空间通过改善局部空气质量来发挥作用的机制；然而，另一种机制——绿地空间直接改善健康，从而增强对空气污染健康效应的抵抗力——也可能发挥作用。多数研究依赖单一的绿地空间测量指标NDVI，关于不同类型和测量方式的绿地空间的保护效应仍存在研究空白。