霧霾顯著阻礙早期神經發育 增加自閉症風險

　　來源：科研圈

　　莫納什大學的華人科學家郭玉明對中國上海近 1500 名兒童進行了研究，發現霧霾中的細顆粒物濃度的微幅提高，會讓兒童患上自閉症的可能性提高 78%。

圖片來源：Matt Mawson Corbis

　　冬天的來臨對中國部分地區來說不只是秋褲預警，可能還有霧霾預警。空氣污染對兒童的影響尤其令人擔憂，而我們很可能仍未全面認識它的危害。

　　來自莫納什大學（Monash University）的華人科學家郭玉明為了分析空氣污染與自閉症譜系障礙（autism spectrum disorder，ASD）之間的聯繫，對上海 1444 名兒童進行了研究，包括 124 名 ASD 患者和 1240 名健康兒童，發現霧霾中的顆粒物（particulate matter，PM）濃度的增高會顯著增加兒童患上自閉症的風險，其中濃度增加 3.4 μg/m3 時 PM2.5 的優勢比高達 1.78。

　　這是首次對發展中國家兒童早期空氣污染接觸與 ASD 患病關係的研究。

該研究

於 11 月 5 日發表在環境領域著名期刊《國際環境》（Environment International）上。

　　首次對上海兒童進行研究

　　自閉症譜系障礙的癥狀包括異常的社交能力、溝通能力和重複行為，是兒童精神類疾病當中最為嚴重的一種。患有自閉症的孩子一般在 18 個月甚至更早的時候就會出現相關癥狀，到 2~3 歲時癥狀趨於明顯。在發達國家，約 1.5% 的兒童被診斷患有自閉症。

　　自閉症的原因很複雜，目前尚未被全部揭示，除了具有很強的遺傳基礎，表觀遺傳和

環境因素

　　前期的橫斷面研究開始於 2014 年 6 月。郭玉明團隊從上海 17 個區中隨機抽取 7 個區，包括 3 個市區（楊浦，徐匯，靜安）和 4 個郊區（閔行，浦東，奉賢，崇明），然後在每個選定的地區隨機抽取 15% 的幼兒園和小學，再加上自閉症患病率較高的所有特殊教育學校。

研究選取學校的位置分布（A： 黃浦； B：盧灣； C： 徐匯； D： 長寧； E： 靜安； F： 普陀； G： 閘北； H： 虹口； I： 楊浦）| 圖片來自論文

　　來自 96 所幼兒園、55 所小學和 28 所特殊教育學校的 84934 名 3~12 歲兒童參加了這項研究，所有兒童在被調查時都在 3~12 歲之間。研究者推測，由於自閉症早在嬰兒期就會開始出現癥狀，因此患病情況可能與他們 0~3 歲時接觸到的空氣污染相關。這次的研究對象則是橫斷面研究中的 124 名自閉症患者以及 1240 名健康兒童，其中健康對照組中的年齡、性別、疾病史、創傷史等因素分別與自閉症兒童相匹配。

　　PM1 對自閉症風險影響更大

　　研究結果表明，在出生後的 3 年內處在空氣污染中會顯著增加自閉症的患病風險。

　　在這次研究中，郭玉明團隊選取 124 名 ASD 患者，並給每名患者隨機匹配 10 名年齡、性別、出生體重、疾病史、創傷史相似的健康兒童，然後根據他們早期成長的地理環境氣象記錄，計算兩個群體的空氣污染暴露情況。

　　在控制出生體重、家族病史等其他影響因素之後，研究人員得出了三種污染物的優勢比（odds ratio，OR）。這是流行病學研究里病例對照研究中的一個常用指標，表示存在某個影響因素的時候的發病率與不存在該影響因素時發病率的比值。優勢比反映了影響因素和發病率的關聯強度，當 OR > 1 時，說明研究的因素對於該疾病來說是一個危險因素。對於發病率很低的自閉症來說，OR 值即是相對危險度的精確估計值。

　　郭玉明團隊調查了三種顆粒物質的健康影響，分別是 PM1（可入肺顆粒物）、PM2.5（細顆粒物）和 PM10（可吸入顆粒物），其中 PM2.5 佔到了中國大部分地區空氣懸浮顆粒物的主要部分，世界各國也都有相應的指數標準和監測規範。研究發現，污染物對 0~3 歲兒童影響最大，並且最常見的 PM2.5 在濃度增加 3.4 μg/m3 時優勢比達到了 1.78。也就是說，兒童 0~3 歲每多接觸 3.4 μg/m3 的PM2.5 污染，其患自閉症的風險就會提高 78%。

　　另外兩種污染物的風險也值得引起重視。濃度增加 4.9 μg/m3 時 PM10 的優勢比為 1.68，而 濃度增加 4.8 μg/m3 時 PM1 的優勢比達到了 1.86，影響相對於另兩類空氣污染物更加顯著。PM1 粒徑最小（直徑小於或等於 1 微米），全球範圍內對 PM1 的研究也很少，各機構尚未制定相關的安全標準。但是，PM1 在大氣中的停留時間長、輸送距離遠，對大氣環境質量和人體健康的影響更大；它能夠穿透肺部並進入血液，導致一系列嚴重的健康問題。

　　「僅僅在中國，PM1 污染水平就達到了 PM2.5 污染的 80% 左右，因此需要進一步研究其健康影響和毒理學，以便為決策者制定未來控制 PM1 空氣污染的標準，」 郭玉明說。

　　空氣污染如何影響自閉症的患病風險

　　本次研究還顯示，相比第一年，出生後第二年和第三年接觸污染物對自閉症風險的影響更為顯著。研究者認為這可能與兒童發育的一些關鍵時期有關：2~4 歲是神經連接模式發展的重要階段，直接影響兒童的互動交流能力；而隨著年齡的增長，兒童呼吸的空氣量也會增加，因此在第二年和第三年接觸污染物的量也會更大。

　　對於這次的研究成果，郭玉明分析了幾種可能的解釋機制，空氣污染對免疫系統、前額葉皮質（prefrontal cortex）和早期神經發育都會產生影響，這些影響則會進一步增加自閉症的患病風險。

　　新生兒在呼吸空氣時，其中的顆粒污染物會減少 T 細胞並增加臍帶血中的 B 淋巴細胞，這種免疫系統的損傷與異常活動，在神經發育的關鍵時期則可能導致自閉症。

　　此前，墨西哥的一項研究曾發現，兒童在空氣污染中呼吸會損害前額皮質，前額葉皮質涉及到認知行為的規劃和人格表達，而認知功能障礙就是自閉症的主要癥狀之一。

　　對於空氣污染物中 PM1、PM2.5 和 PM10 的毒理學研究的則表明，其中的多環芳烴和柴油廢氣顆粒會顯著影響大腦的活動與功能，阻礙早期神經發育時重要基因的表達，從而增加自閉症的患病風險。

　　像自閉症這樣的疾病，從嬰兒期就會開始出現癥狀，而且很難治癒，這會給患者和家庭帶來巨大負擔。空氣污染和兒童精神健康的關係需要更多的研究關注，特別是相對較欠缺的 PM1 的影響研究，這對未來控制 PM1 污染標準的制定也極其重要。

　　由於這次的研究地區限制在了一個城市以內，空氣污染的情況相差不夠顯著，郭玉明表示未來的研究需要在不同城市展開，以獲得空氣污染濃度相差較大時的相關數據。

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