從“控濃度”走向“控毒性”：50萬中國成年人15年隊列研究揭示PM2.5核心成分的心血管危害

【導語】 近日，一項涵蓋近50萬中國成年人 、長達15年追蹤的大型隊列研究正式發(fā)表在 JACC 上 。該研究基于中國慢性病前瞻性研究（CKB）項目 ，系統(tǒng)性地揭示了細顆粒物（PM2.5）中不同化學成分對心血管疾病（CVD）及其主要亞型發(fā)病風險的具體影響 。研究不僅證實了長期暴露于PM2.5化學成分會顯著增加心血管疾病風險 ，更具有突破性地指出：心血管疾病風險受到成分比例變化的影響，其中氯離子（Cl）、黑碳（BC）或硫酸根（SO42-）比例較高的成分譜具有特別的危險性 。這些發(fā)現(xiàn)凸顯了實施以健康為導向的目標控制策略的重要性，即優(yōu)先考慮特定的PM2.5成分 。

研究速覽·AI生成

傳統(tǒng)減排遭遇瓶頸，探尋PM2.5背后的“毒性密碼”

顆粒物污染目前仍是導致全球疾病負擔的主要因素之一，2021年全球有448萬人因顆粒物污染死于心血管疾病 。盡管中國通過清潔空氣行動在降低PM2.5污染方面取得了成效，但僅僅關注質量濃度的控制措施正變得越來越局限，無法成比例地減輕健康風險 。

毒理學研究表明，特定來源PM2.5引起的氧化應激和細胞毒性可能相差高達2個數(shù)量級，這在很大程度上是由于化學成分的差異 。然而，在中國人群中，關于長期暴露于PM2.5成分與心血管疾病發(fā)病率之間關系的基于人群的隊列研究仍然有限且結論不一 。為了填補這一關鍵的公共衛(wèi)生證據空白，研究團隊調用了中國慢性病前瞻性研究（CKB）的數(shù)據展開剖析 。

50萬人與15年追蹤：深度數(shù)據的融合

本項研究納入了487,037名在基線時無心血管疾病或癌癥的參與者 。在暴露量評估方面，研究獲取了2001年至2021年間1x1公里空間分辨率的PM2.5及其5種關鍵化學成分（BC、Cl、NO3、SO42-和NH4+）的每日平均濃度數(shù)據 。有機物（OM）濃度則近似估算為總PM2.5與5種主要成分之和的差值 。

在長達中位時間15.1年的隨訪中 ，研究共記錄了196,224例心血管疾病病例，其中包括72,747例缺血性心臟病、74,594例缺血性腦卒中、17,553例出血性腦卒中以及54,306例其他腦血管疾病 。

核心發(fā)現(xiàn)一：絕對濃度上升，全面推高心血管風險

在單成分分析中，長期暴露于PM2.5及其成分與總體心血管疾病、缺血性心臟病、缺血性腦卒中等發(fā)病風險的增加持續(xù)相關 。

每增加一個四分位距（IQR）的濃度，總心血管疾病的發(fā)病危險比（HR）分別為：黑碳（BC）1.15，有機物（OM）1.17，氯離子（Cl）1.28，硝酸根（NO3-）1.29，硫酸根（SO42-）1.23 。總體心血管疾病和缺血性卒中的發(fā)病率隨著對BC和OM的暴露呈近似線性增加 。相比之下，無機離子與心血管疾病之間的濃度-反應關系是非線性的，在較低濃度下呈線性上升，在中位數(shù)水平附近增長減弱 。

核心發(fā)現(xiàn)二：“成分比例”才是決定毒性差異的關鍵

研究的一大創(chuàng)新在于探討了PM2.5的內部比例。在固定總PM2.5質量的條件下，較高相對比例的BC、Cl-和SO42-各自與缺血性卒中風險增加呈正相關 。后兩種無機離子也與缺血性心臟病風險增加相關，其效應大小與卒中觀察到的相似 。

在固定總PM2.5濃度下，PM2.5成分比例每增加一個IQR與心血管疾病及各亞型發(fā)病率的關聯(lián)分析

核心發(fā)現(xiàn)三：開創(chuàng)性的“替代分析”提供減排優(yōu)先級

研究利用替代模型評估了在保持總PM2.5質量不變的情況下，在PM2.5成分之間重新分配比例帶來的心血管疾病風險變化 。

• 用Cl替代任何其他1%的PM2.5成分與心血管疾病發(fā)病風險增加相關，當替代NO3-時觀察到的關聯(lián)最強（心血管疾病風險升高8%） 。

• 用BC進行替代與缺血性腦卒中風險升高1%至8%相關，而用SO42-進行替代則與缺血性心臟病風險升高2%至5%相關 。

替代效應分析 。該圖直觀顯示了在保持PM2.5總質量不變時，用1%的一種成分替代另一種成分所導致的心血管健康風險波動。

特定易感人群與潛在的致病機制

亞組分析顯示，女性、城市居民和非當前吸煙者與PM2.5成分相關的心血管疾病發(fā)病風險高于對應的其他群體 。在當前吸煙者中，吸煙的主導作用可能會削弱PM2.5及其成分的附加效應 。

機制方面，BC可誘發(fā)小鼠心臟炎癥和代謝基因失調 ；人為排放主導的氯離子可增強顆粒物的氧化潛力，并增加循環(huán)中的炎癥生物標志物 ；而硫酸根則通過促進高酸性氣溶膠的形成來驅動氧化潛力，從而促進可溶性金屬的溶解 。

結語與政策啟示

長期暴露于PM2.5化學成分與心血管疾病風險正相關，且該風險受成分比例變化的影響 。這一證據倡導空氣質量管理模式的轉變，推進將“質量濃度控制”與“毒性風險控制”相結合的雙重方法 。實施針對特定、高危險性PM2.5成分（即Cl、BC和SO42-）的優(yōu)先控制策略，對未來的公共衛(wèi)生管理至關重要 。

參考文獻

Shi H, Cheng S, Sun D, et al. Associations between PM2. 5 components and cardiovascular diseases: a cohort study of 0.5 million Chinese adults[J]. JACC, 2026.