空气污染与夜间人造光协同影响记忆障碍：全国队列研究揭示关键风险与机制

时间：2025年5月1日

来源：BMC Public Health

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随着全球老龄化加剧，痴呆等神经退行性疾病增多，环境污染和夜间人造光（ALAN）问题也日益严重。研究人员为探究二者对记忆障碍（Memrye）的影响，分析相关数据。结果发现二者与 Memrye 显著相关且有协同效应，生物标志物起中介作用。这为制定公共卫生政策提供依据。

在全球老龄化加速的大背景下，老年人的健康问题愈发受到关注，尤其是神经退行性疾病。据估计，全球每年约有 1000 万新的痴呆病例被确诊。在中国，从 1990 年到 2019 年，阿尔茨海默病和其他痴呆症的年龄标准化患病率和残疾调整生命年（DALYs）呈总体上升趋势。与此同时，全球快速的城市化进程使得环境污染问题愈发严峻，颗粒物空气污染成为全球疾病负担的主要贡献因素之一，夜间人造光（ALAN）作为一种光污染形式，也逐渐成为不可忽视的问题。已有研究表明，空气污染和 ALAN 可能会对老年人的认知功能产生不良影响，尤其是在记忆障碍方面。然而，目前对于这两种因素联合暴露对神经退行性疾病的影响研究较少，且它们的影响是否通过生物标志物介导也尚不明确。为了解决这些问题，来自金华职业技术学院医学院和杭州师范大学公共卫生学院的研究人员开展了一项全国性队列研究。
研究人员利用中国健康与养老追踪调查（CHARLS）和中国家庭追踪调查（CFPS）的数据，选取了 44689 名年龄在 45 岁及以上的参与者。通过自我报告的记忆相关疾病来定义记忆障碍（Memrye），包括痴呆、脑萎缩和帕金森病等。研究中的空气污染物数据（PM1、PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO和O3）来源于中国高空气污染数据（CHAP），ALAN 数据则来自中国 “DMSP - OLS - like” 夜间灯光遥感数据集。研究人员运用 Cox 回归模型评估污染物、ALAN 暴露与 Memrye 之间的关系，通过交互分析评估二者的联合效应，利用生物标志物分析和逐步因果中介分析探究潜在机制。
在研究结果部分，首先来看参与者的基线特征。这些参与者来自中国 192 个城市，平均年龄 60.52 岁，性别分布接近相等，大部分人已婚，居住在农村地区的占比 57.27% ，42.34% 的人教育水平在小学及以下，51.02% 来自南方。在环境暴露方面，北方地区的污染水平相对较高，ALAN 主要集中在东部沿海和发达地区。研究发现，污染物和 ALAN 与 Memrye 之间存在显著的正相关关系，且呈现出近非线性的趋势。在不同模型中，PM1、PM2.5、PM10、NO2、SO2、CO、O3和 ALAN 的风险比（HR）均与 Memrye 显著正相关。通过分层分析发现，年龄、婚姻状况、居住类型、教育水平和地区等因素会影响污染物、ALAN 与 Memrye 风险之间的关系。例如，在 ALAN 暴露下，年龄小于 65 岁的个体、已婚个体、城市居民、低教育水平个体以及北方地区个体的 HR 相对较高，意味着他们患 Memrye 的风险更高。
进一步的研究发现，污染物和 ALAN 暴露对 Memrye 风险存在显著的相加交互作用。以PM2.5和 ALAN 为例，它们的相对超额风险交互作用（RERI）为 0.65（0.33，0.97），归因比例（AP）为 0.30（0.26，0.34），协同指数（S）为 1.43（1.21，1.65），表明二者存在显著的协同效应。而PM1、SO2、O3与 ALAN 的联合暴露也显示出显著的相加效应，但PM10、NO2、CO与 ALAN 之间未观察到明显的交互作用。
生物标志物分析方面，研究发现污染物和 ALAN 对多种生物标志物有显著影响。如PM1和PM2.5与白细胞计数（WBC）正相关，影响血糖水平；PM1、PM2.5和PM10与总胆固醇（TC）和甘油三酯负相关；尿酸（UA）与PM1、PM2.5等污染物负相关，但与 ALAN 正相关等。中介分析表明，PM2.5、ALAN 和NO2通过特定的生物标志物影响 Memrye 风险。比如，PM2.5通过 TC 显著增加 Memrye 风险，中介效应为 0.0002，中介比例为 1.45%；尿酸在PM2.5与 Memrye 的关系中起到中介作用，贡献了 2.63% 的中介效应；在 ALAN 暴露下，WBC 和尿酸分别解释了 4.01% 和 3.95% 的中介效应；NO2通过尿酸对 Memrye 风险的中介效应最为显著，中介比例达到 8.28% 。
在研究的敏感性分析中，研究人员通过多种方式验证了研究结果的稳健性。包括单独使用 CHARLS 数据集进行分析、排除随访时间较短的参与者、进一步调整潜在混杂因素、采用双污染物模型以及进行巢式病例对照研究等，结果均表明研究结论较为可靠。
综合上述研究结果，研究人员得出结论：环境污染物和户外 ALAN 暴露与老年人群的记忆障碍风险密切相关，二者之间存在显著的交互效应，且这种效应可能由生物标志物介导。这一研究结果具有重要意义，为公共卫生政策的制定提供了科学依据。公共卫生政策应优先考虑减少空气污染和光污染，尤其是针对高风险人群，如老年人、城市居民和低教育水平人群等。同时，该研究也为未来进一步探究环境因素与神经退行性疾病之间的关系奠定了基础，有助于推动认知障碍早期预防和干预措施的研究。
研究人员在开展这项研究时，主要运用了以下关键技术方法：一是利用大型样本队列，即中国健康与养老追踪调查（CHARLS）和中国家庭追踪调查（CFPS）获取研究对象数据；二是采用 Cox 回归模型评估暴露因素与记忆障碍之间的关系；三是运用交互分析和中介分析等方法探究联合效应和潜在机制。这些方法相互配合，为研究的顺利开展和结论的可靠性提供了有力保障。