二氧化氮长期暴露危害超预期：大型人群研究揭示多系统疾病风险
二氧化氮（nitrogen dioxide，NO2）是一种广泛存在的空气污染物，主要来源于交通尾气排放。2021年9月，世界卫生组织将空气质量指南中NO2年平均浓度的推荐值从40 μg/m3大幅收紧至10 μg/m3，强调了其对公共健康的潜在威胁。随着我国城市化进程的快速推进，NO2污染及其导致的健康问题愈发引起关注。既往研究多集中于NO2对儿童哮喘及慢性呼吸道疾病的影响，2021年全球疾病负担研究中，仅将儿童哮喘归因于NO2暴露。然而，目前针对NO2与机体其他系统疾病（如心血管系统疾病、精神和行为疾病、肌肉骨骼系统疾病等）发病风险的大型前瞻性研究较少，尤其是在NO2暴露水平较高的中低收入国家中，相关研究证据仍然匮乏。
为此，西安交通大学公共卫生学院研究团队联合北京大学、复旦大学及英国牛津大学研究团队，依托中国慢性病前瞻性队列研究（China Kadoorie Biobank，CKB），评估了NO2长期暴露与多种系统疾病发病风险的关系。该研究覆盖我国10个地区50余万成年人，研究成果以《二氧化氮长期暴露与多种疾病的关系：一项针对 50 万中国成年人的前瞻性队列研究》(Associations of long-term nitrogen dioxide exposure with a wide spectrum of diseases: a prospective cohort study of 0·5 million Chinese adults)为题，发表于国际著名医学期刊柳叶刀子刊《The Lancet Public health》（IF=25.4，https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2468266724002640）。
基于高精度NO2暴露评估机器学习模型，该研究精准评估了研究对象自2005年至2018年间的NO2暴露水平（见图1）。结果显示，研究人群（涉及我国10个地区）的NO2暴露水平总体上显著高于世界卫生组织最新发布的10 μg/m3年平均NO2推荐值。
图 1. 2005-2018 年CKB队列研究人群的年平均NO2浓度变化
为探索NO2长期暴露的健康危害，该研究依据《疾病和有关健康问题的国际统计分类》（第十版，ICD-10），将14类系统疾病的新发病例作为研究结局，采用时间依赖Cox回归模型评估NO2长期暴露与疾病发病风险之间的关联。研究结果显示，年平均 NO2 暴露浓度每增加 10 μg/m3，多个系统疾病的发病风险均有显著增加（见图2、图3），尤其是精神和行为疾病（风险比HR：1.12 [95%置信区间：1.05-1.21]）、肌肉骨骼系统疾病（1.11 [1.09-1.14]）、心血管系统疾病（1.04 [1.02-1.05]）以及呼吸系统疾病（1.03 [1.01-1.05]）。
图2. 年平均NO2长期暴露与14类系统疾病发病风险的暴露—反应关系曲线
图3. 年平均NO2暴露浓度每增加 10 μg/m3与14类系统疾病发病风险关联的森林图
在进一步分析中，该研究聚焦心血管、呼吸和肌肉骨骼系统三大类疾病，从中选取了12种常见疾病亚型进行深入探讨。结果显示，长期暴露于NO2，研究人群的高血压、缺血性心脏病、缺血性中风、肺炎及其他下呼吸道感染、哮喘、骨关节病、脊椎病变及椎间盘病变等常见疾病的发病风险均有显著增加（见图4、5）。
图4. 年平均NO2长期暴露与12种常见疾病亚型发病风险的暴露—反应关系曲线
图5. 年平均NO2暴露浓度每增加 10 μg/m3与12种常见疾病亚型发病风险关联的森林图
该研究首次在大型人群队列中系统性地评估了NO2长期暴露对多系统疾病的广泛影响，揭示其可能对多个系统疾病的发生和发展起到促进作用，其健康危害可能远超全球疾病负担研究的既有评估。研究结果提示我国在城市化快速发展的背景下，必须加快实施更严格的污染排放控制措施，并全面推进世界卫生组织最新空气质量指南的落地。通过有效的政策干预，减少NO2等空气污染物对公众健康的危害，并为全球空气质量治理和健康风险管理提供重要的参考和借鉴。
西安交通大学公共卫生学院夏希助理教授、复旦大学公共卫生学院孟夏副教授、刘聪青年研究员为该论文的共同第一作者，西安交通大学公共卫生学院吴少伟教授、复旦大学公共卫生学院阚海东教授和英国牛津大学CKB-Air项目负责人陈嘉鸿高级研究员为论文共同通讯作者。北京大学李立明教授和英国牛津大学陈铮鸣教授为该论文的资深作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、中英学术基金会、西安交通大学青年拔尖人才项目等基金的支持。
