《Journal of Exposure Science & Environmental Epidemiology》:Environmental lead exposure and clinical infectious respiratory disease in a sample of urban and disadvantaged children
编辑推荐:
背景:生命早期环境铅暴露可能对免疫系统的发育产生不良影响,并增加感染性呼吸道疾病的易感性,但关于儿童呼吸道结局的流行病学证据仍不明确。目的:探讨费城(Philadelphia, PA)资源匮乏、低收入儿童样本中,儿童血铅浓度(blood lead concen
背景:生命早期环境铅暴露可能对免疫系统的发育产生不良影响,并增加感染性呼吸道疾病的易感性,但关于儿童呼吸道结局的流行病学证据仍不明确。目的:探讨费城(Philadelphia, PA)资源匮乏、低收入儿童样本中,儿童血铅浓度(blood lead concentration, BLC)与链球菌性咽炎(streptococcal pharyngitis)或哮吼(croup)诊断之间的关联。方法:本回顾性队列研究(retrospective cohort study)纳入了2010—2020年间天普大学卫生系统(Temple University Health System, TUHS)内13,221名≤14岁儿童的医疗记录数据。铅暴露通过BLC进行测量,感染性疾病通过国际疾病分类(International Classification of Diseases, ICD)编码进行识别。协变量包括血铅采集年龄、性别、种族、民族及保险类型。研究人员采用Logistic回归和Poisson回归模型分别估计BLC与链球菌性咽炎或哮吼的关联以及结局的发生频率,并进行性别分层分析以评估潜在的效应修饰作用。结果:在参与者中,28%的儿童BLC高于美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)设定的3.5 μg/dL行动水平。与无链球菌性咽炎诊断的儿童相比,患有链球菌性咽炎的儿童具有更高的BLC≥3.5 μg/dL(调整优势比[adjusted odds ratio, aOR]:2.74,95%置信区间[confidence interval, CI]:1.92,3.90)和BLC 1–3.4 μg/dL(aOR:2.45,95% CI:1.75,3.44)的优势比。BLC≥3.5 μg/dL(调整风险比[adjusted risk ratio, aRR]:2.65,95% CI:1.89,3.70)和BLC 1–3.4 μg/dL(aRR:2.39,95% CI:1.73,3.30)的儿童观察到更高的频繁链球菌性咽炎诊断风险。未观察到BLC与哮吼诊断之间存在关联。意义:研究结果提示BLC与链球菌性咽炎之间存在关联,即使BLC低于当前行动水平,仍支持“铅暴露不存在安全水平”的结论。低于当前CDC参考水平的BLC仍可能对儿童产生具有临床意义的健康影响。结果强调了在面对社会和结构性不平等的群体中,环境铅暴露对儿童期生物学脆弱性的潜在影响。影响陈述:本研究回应了关于儿童早期环境铅暴露与常见儿科呼吸道感染关系的文献中的一个重要空白。在资源匮乏的儿科样本中检验铅暴露与链球菌性咽炎和哮吼的关联,凸显了儿童期生物学脆弱性与社会劣势对健康结局的联合影响。研究结果为修订环境铅毒物暴露相关政策和消除结构性障碍、保护儿童健康轨迹提供了证据。
论文解读:儿童环境铅暴露与链球菌性咽炎及哮吼的关联
一、研究背景与问题
铅是对儿童健康具有明确毒性的重金属,作为免疫毒物在人体内无任何生物学功能,因此理论上不存在安全暴露水平。美国每年约有50万名1~5岁儿童血铅处于不安全水平。美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention, CDC)于2021年将行动水平设定为3.5 μg/dL,但该阈值是公共卫生筛查和干预的触发值,并非基于健康风险的安全阈值。费城是美国最贫困的城市之一,2024年贫困率高达21.4%;历史冶炼厂遗址、老旧住房中的含铅油漆、含铅管道以及绅士化驱动的房屋拆迁等,持续造成低收入社区儿童的铅暴露。链球菌性咽炎(strep)和哮吼(croup)是儿童期常见呼吸道感染,但目前关于铅暴露与这两类疾病关系的研究几乎空白。已有文献提示,生命早期铅暴露可通过损害免疫系统发育增加感染风险,但证据尚不一致。因此,本研究在一组以低收入、资源匮乏为特征的费城儿童样本中,首次评估儿童血铅浓度(blood lead concentration, BLC)与链球菌性咽炎及哮吼诊断之间的关联。
二、研究方法概述
研究人员开展了一项回顾性队列研究,样本来源于2010—2020年间费城天普大学卫生系统(Temple University Health System, TUHS)收治的≤14岁儿童,最终纳入13,221名具有完整BLC、感染结局和协变量数据的儿童;该医院队列对北费城地区具有代表性。BLC来自医疗记录中的静脉或毛细血铅检测,检测机构为Quest Diagnostics或LabCorp,采用电感耦合等离子体质谱(inductively coupled plasma/mass spectrometry, ICP/MS)或原子吸收光谱(atomic absorption spectroscopy, AAS);感染结局通过ICD-9/10编码识别。统计方法包括Logistic回归估计优势比(odds ratio, OR)、Poisson回归估计风险比(risk ratio, RR),并进行性别及种族/民族分层分析;敏感性分析进一步调整了体质指数(body mass index, BMI)、二手烟暴露和社区教育/收入水平等变量。
三、研究结果
(一)描述性结果
样本中大多数儿童峰值BLC处于1–3.4 μg/dL之间,平均峰值BLC为3.25 μg/dL;约28%的儿童BLC≥3.5 μg/dL。患有strep或croup的儿童更可能处于BLC 1–3.4 μg/dL类别,并更可能为西班牙裔或“其他”种族。croup患儿更可能为男性、诊断时年龄更小且拥有私人保险;strep患儿与无strep患儿在年龄、性别和保险类型方面未见显著差异。
(二)主回归模型
调整年龄、种族、民族和保险类型后,与BLC<1 μg/dL相比,BLC 1–3.4 μg/dL组儿童strep诊断优势比为2.45(95% CI:1.75,3.44),BLC≥3.5 μg/dL组为2.74(95% CI:1.92,3.90)。BLC与croup之间未观察到显著关联,BLC≥3.5 μg/dL组的调整优势比为0.85(95% CI:0.52,1.40)。
(三)性别分层分析
性别分层模型显示,BLC≥3.5 μg/dL的男性儿童strep诊断优势比高于女性(aOR:2.98对2.74),但差异尚不显著;未观察到性别对BLC与croup关联的效应修饰作用。
(四)种族与民族分层分析
在种族/民族分层模型中,黑人儿童在BLC 1–3.4 μg/dL时strep诊断优势比最高(aOR:3.56,95% CI:1.67,7.62);西班牙裔儿童亦显著升高(aOR:2.87,95% CI:1.86,4.42)。BLC与croup的关联在各种族/民族群体中均未达到统计学显著。
(五)Poisson频率分析
在BLC≥3.5 μg/dL和1–3.4 μg/dL组中,频繁strep诊断的风险均显著增加,调整后RR分别为2.65(95% CI:1.89,3.70)和2.39(95% CI:1.73,3.30);频繁croup诊断的风险在BLC 1–3.4 μg/dL组轻度升高,但未达统计学显著(aRR:1.30,95% CI:0.88,1.92)。
(六)敏感性分析
在额外调整BMI和二手烟暴露后,BLC与strep的关联幅度增大(如BLC≥3.5 μg/dL的aOR由2.74升至5.12),提示未调整这些变量可能低估真实关联;调整社区教育或收入水平后结论基本一致;将参考组重参数化为<1.5 μg/dL或排除被重编码为1.5 μg/dL的观测后,strep关联仍然存在,方向一致。
四、讨论与结论
在讨论部分,研究人员指出,BLC升高与strep风险增加与既往少数关于儿童临床呼吸道感染的研究一致,提示铅暴露引起的免疫抑制可能增加感染风险。男性中效应略强,可能与睾酮抑制干扰素-γ和白细胞介素-4生成、而雌激素改善Th1反应有关,但性别分层置信区间重叠,不能据此确认效应修饰。铅暴露与儿童CD4
+细胞减少及Th1/Th2反应失衡可能是铅增加呼吸道感染风险的生物学机制。未观察到BLC与croup的关联,可能因为croup多发生于婴幼儿期,部分儿童在血铅检测前即已获得诊断,导致血铅数据缺失或时间顺序不符;这与既往针对呼吸道合胞病毒的研究中阴性结果的情况类似。研究优势包括样本量大、首次在该类弱势