慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease，COPD)是一种严重危害人类健康的常见病、多发病，以持续气流受限为特征，其病情长期迁延，不断加重，病死率较高，给患者及其家庭以及社会带来了沉重的经济负担^[1]。近10年来，生物燃料烟雾暴露在COPD发病中的作用受到关注，但不同研究结果显示生物燃料烟雾暴露与COPD发病风险的关系不同。为探讨生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD发生的关系，为COPD的预防控制提供参考依据，本研究将收集1990年1月—2015年12月公开发表的关于生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD的相关文献，对生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD发病的关系进行了meta分析。结果报告如下。

在中国知网数据库、万方数据知识服务平台、维普中文期刊数据库、PubMed数据库、Science Direct数据库中检索1990年1月—2015年12月公开发表的关于生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD的相关中、英文文献，末次检索日期为2016年1月1日。中文和英文检索主题词分别为：“生物燃料”、“生物燃料烟雾”“室内空气污染”、“慢性阻塞性肺疾病/慢阻肺/COPD”、“危险因素”、“中国”和“biofuels”、“biomass smoke”、“indoor air pollution”、“chronic obstructive pulmonary disease/COPD”、“risk factors”、“China”。同时辅以手工检索和文献追溯法收集更多相关文献。

纳入标准：(1)研究对象为中国人群；(2)COPD诊断标准为《慢性阻塞性肺疾病诊治指南》^[1-3]或《慢性阻塞性肺疾病全球防治创议(GOLD)》^[4]；(3)研究为观察性研究，包括横断面研究、病例对照研究和队列研究；(4)可以整理出相应风险估计指标OR值及其95%CI；(5)调查问卷质量高且来源明确，包含烹饪燃料种类、做饭方式及频率、取暖方式、厨房通风情况等相关问题。排除标准：(1)未对调查对象进行肺功能检测，COPD的诊断信息来源于调查对象自报的文献；(2)信息量少、数据不全面而无法利用的文献；(3)针对同一资料重复发表的文献；(4)综述、评论、讲座类文献。

由2名研究人员严格按照纳入和排除标准对文献进行筛选，意见不一致时，由第3位研究人员评判决定。横断面研究提取内容包括第一作者、发表年份、地区、抽样方法、样本量、生物燃料烟雾暴露定义、生物燃料种类；病例对照研究提取内容包括第一作者、发表年份、地区、样本量(病例/对照)、样本来源(病例/对照)、生物燃料烟雾暴露定义、生物燃料种类。采用美国卫生保健质量和研究机构(Agency for Healthcare Rsearch and Quality，AHRQ)推荐的横断面研究质量评价标准^[5]对纳入的横断面研究进行质量评价，包括是否明确资料来源、是否列出暴露组和非暴露组(病例和对照)的纳入及排除标准或参考以往的出版物、是否给出了鉴别患者的时间阶段、若非人群来源研究对象是否连续、评价者的主观因素是否掩盖了研究对象其他方面情况、描述了任何为保证质量而进行的评估(如对主要结局指标的检测/再检测)、解释了排除分析任何患者的理由、描述了如何评价和/或控制混杂因素的措施、如果可能是否解释了分析中是如何处理丢失数据的、总结了患者的应答率及数据收集的完整性、如果有随访是否查明预期的患者不完整数据所占的百分比或随访结果共11个条目，每个条目答“是”计1分，答“否”或“不清楚”计0分，总分11分，分数越高代表所纳入的文献质量越好；采用Newcastle-Ottawa Scale文献质量评价量表^[6]对病例对照研究进行质量评分，包括研究人群选择、组间可比性、暴露因素的测量3个项目，总分9分，分数越高代表所纳入的文献质量越好。

采用Stata 11.0软件进行统计分析，以OR值作为评价效应指标，同时计算其95%CI。采用I²和Q检验评估纳入研究间的异质性；若I²<50%，且Q检验的P>0.05，则说明研究间不存在显著异质性，采用固定效应模型合并OR值；反之，则采用随机效应模型合并^[7]。对可能影响异质性的因素进行亚组分析；采用逐一排除纳入文献的方法进行敏感性分析^[8]；采用Begg秩相关法检验发表偏倚，以P<0.05表示研究存在发表偏倚。

共检索出相关文献578篇(中文文献568篇，英文文献10篇)，根据纳入和排除标准进行剔除，最终纳入25篇文献(中文文献22篇，英文文献3篇)，所有文献质量评分均≥6分，文献质量可靠。其中，横断面研究16篇，累积样本量为56 801人；病例对照研究9篇，累计病例组和对照组样本量分别为2 149例和2 757人。

表 1

表 1 纳入meta分析横断面研究文献一般特征 第一作者 发表年份 地区 抽样方法 样本量 生物燃料烟雾暴露定义 生物燃料种类 文献质量评分(分) Ding YP[9] 2015 海南 分层整群随机抽样 5 463 使用生物燃料做饭、取暖 木材、秸秆、动物粪便、木炭等 7 钱形邦[10] 2015 广东 分层整群随机抽样 1 386 使用柴草、煤炭 柴草、煤炭 7 彭大庆[11] 2014 四川 整群随机抽样 782 厨房烹饪燃料为煤、木材、农作物 煤、木材、农作物 7 戈艳蕾[12] 2014 河北 整群随机抽样 1 948 使用煤、生物燃料 煤、生物燃料(具体种类不详) 6 唐文丽[13] 2012 黑龙江 整群随机抽样 1 509 使用秸秆 秸秆 7 黄月红[14] 2012 浙江 整群不等比随机抽样 2 836 使用煤、生物燃料 煤、生物燃料(具体种类不详) 6 李兆金[15] 2011 山东 分层整群随机抽样 4 047 使用生物燃料 柴草 7 李晓旭[16] 2011 河北 分层整群随机抽样 910 生活燃料为生物燃料 具体种类不详 7 喻昌利[17] 2009 河北 分层整群随机抽样 1 948 使用有机燃料取暖、做饭 煤、柴草等有机燃料 7 张华[18] 2009 辽宁 整群随机抽样 2 001 使用生物燃料 柴草、动物粪 7 蒋汝刚[19] 2007 湖北 多阶段随机抽样 1 883 使用生物燃料做饭 柴草 7 苏伟强[20] 2007 广东 整群随机抽样 2 435 使用柴草烹饪 柴草 7 Zhong NS[21] 2007 7个省市a 多阶段整群随机抽样 20 245 使用生物燃料做饭或取暖 具体种类不详 9 冉丕鑫[22] 2006 7个省市a 多阶段整群随机抽样 5 111 使用煤、柴草做饭或取暖 煤、柴草 7 刘升明[23] 2005 广东 整群随机抽样 3 286 家庭烹饪使用生物燃料 木材、柴草、麦秆 7 李锰[24] 2005 辽宁 整群随机抽样 1 011 使用柴草做饭 柴草 7 注：a 7个省市指北京、天津、辽宁、上海、广东、陕西和重庆；其中，文献[12, 16, 22]与文献[17, 21]来源相同，故仅在以性别作为亚组分析时使用。

表 1 纳入meta分析横断面研究文献一般特征

表 2

表 2 纳入meta分析病例对照研究文献一般特征 第一作者 发表年份 地区 样本量(病例/对照) 样本来源(病例/对照) 生物燃料烟雾暴露定义 生物燃料种类 文献质量评分(分) 刘志敏[25] 2015 山东 300/300 医院/其他科室非COPD患者 使用秸秆等生物燃料 秸秆等 6 覃善芳[26] 2013 广西 120/120 医院/健康体检者 燃料类型为煤及生物燃料 煤、生物燃料(具体种类不详) 6 吴翠娟[27] 2013 广东 56/112 医院/其他科室非COPD患者 使用柴草、煤炭做饭或取暖 柴草、煤炭 6 陈文峰[28] 2013 新疆 128/128 医院/其他科室非COPD患者 烧煤烧柴指数高 煤、干柴、干草 6 郭元[29] 2011 广东 403/511 医院+社区/社区 家庭使用生物燃料 煤、生物燃料(具体种类不详) 8 苏晴[30] 2011 河南 254/508 医院/其他科室非COPD患者 使用柴草、煤炭做饭或取暖 柴草、煤炭 6 姜毅[31] 2011 山东 409/409 医院/健康体检者 烧煤烧柴指数高 煤、柴草 6 运玲[32] 2009 河北 190/380 社区/社区 燃料种类为煤、生物燃料 煤、生物燃料(具体种类不详) 8 Chan-Yeung M[33] 2007 香港 289/289 医院/健康体检者 过去暴露于生物燃料 木材、烟雾、木炭 6

表 2 纳入meta分析病例对照研究文献一般特征

异质性检验结果显示，文献间存在显著的异质性(I²=86.0%，P<0.001)，故采用随机效应模型。meta分析结果显示，生物燃料烟雾暴露者发生COPD的风险为非生物燃料烟雾暴露者的1.94倍(OR=1.94，95%CI=1.49~2.53)。

图 1

图 1 生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD发生关系横断面研究的meta分析

异质性检验结果显示，文献间存在显著的异质性(I²=82.4%，P<0.001)，故采用随机效应模型。meta分析结果显示，生物燃料烟雾暴露者发生COPD的风险为非生物燃料烟雾暴露者的2.66倍(OR=2.66，95%CI=1.75~4.04)。

图 2

图 2 生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD发生关系病例对照研究的meta分析

经异质性检验，性别、生物燃料使用方式和样本量是横断面研究meta分析中最主要的异质性来源(均P>0.05)。亚组分析结果显示，仅男性、仅农村、做饭+取暖、调整其他因素、样本量＞3 000人的研究暴露于生物燃料烟雾者发生COPD的风险较大(均P<0.01)。

表 3

表 3 横断面研究文献亚组分析 组别 分组标准 文献数 异质性检验 OR值 95%CI Z值 P值 I2值 Q值 P值 性别 仅女性 2 0.0 0.24 0.622 1.61 1.29~2.00 4.24 <0.001 仅男性 1 0.00 8.03 2.80~23.01 3.88 <0.001 男性和女性 13 86.0 85.58 <0.001 1.94 1.49~2.53 4.93 <0.001 居住地 仅农村 9 82.4 45.48 <0.001 2.21 1.54~3.17 4.33 <0.001 城市和农村 4 76.8 12.95 0.005 1.94 1.49~2.53 2.18 0.029 生物燃料使用方式a 做饭 6 30.5 7.20 0.206 1.56 1.23~1.96 3.98 <0.001 取暖 1 0.00 1.05 0.99~1.12 3.73 <0.001 做饭+取暖 7 92.3 78.30 <0.001 2.34 1.54~3.55 1.68 0.093 是否调整其他因素b 调整 5 91.5 47.13 <0.001 2.46 1.45~4.17 3.33 0.001 未调整 9 86.7 60.10 <0.001 1.59 1.19~2.11 3.16 0.002 样本量(人) ＜1 500 2 86.8 1.94 0.379 1.36 1.02~1.82 2.09 0.037 1 500~3 000 7 94.7 38.02 <0.001 1.84 1.32~2.58 3.56 <0.001 ＞3 000 3 90.3 75.58 <0.001 2.34 1.27~4.34 2.71 0.007 注：a “做饭+取暖”指做饭和取暖时均使用生物燃料，“做饭”指只在做饭时使用生物燃料，“取暖”指只在取暖时使用生物燃料；b指调整了研究对象是否吸烟、厨房排风排烟设备、房屋通风情况等其他因素。

表 3 横断面研究文献亚组分析

经异质性检验，病例来源、对照来源和研究设计类型是病例对照研究meta 分析中最主要的异质性来源(均P>0.05)。亚组分析结果显示，医院病例来源、其他对照来源、暴露分组方式按烧煤烧柴指数高低、调整其他因素、1:1病例对照研究设计类型的病例对照研究暴露于生物燃料烟雾者发生COPD的风险较大(均P<0.01)。

表 4

表 4 病例对照研究文献亚组分析 组别 分组标准 文献数 异质性检验 OR值 95%CI Z值 P值 I2值 Q值 P值 病例来源 社区 2 2.2 1.02 0.312 1.03 1.28~2.32 3.59 <0.001 医院 7 81.8 32.92 <0.001 3.06 1.85~5.08 4.34 <0.001 对照来源 社区 2 2.2 1.02 0.312 1.03 1.28~2.32 3.59 <0.001 其他 7 81.8 32.92 <0.001 3.06 1.85~5.08 4.34 <0.001 暴露分组方式 是否使用生物燃料 7 72.0 21.41 0.002 2.23 1.54~3.22 4.25 <0.001 烧煤烧柴指数高低 2 79.5 4.89 0.027 4.80 1.78~12.95 3.10 0.002 是否调整其他因素a 调整 4 86.4 22.02 <0.001 3.16 1.56~6.40 3.19 0.001 未调整 5 80.4 20.37 <0.001 2.31 1.33~4.00 2.99 0.003 样本量(人) ＜500 3 92.5 26.60 <0.001 3.19 0.92~11.03 1.83 0.067 500~1 000 6 67.3 15.30 0.009 2.41 1.67~3.46 4.71 <0.001 研究设计类型 1∶1病例对照研究 5 87.8 32.87 <0.001 2.95 1.56~5.60 3.32 0.001 1∶2病例对照研究 3 58.0 4.76 0.092 2.33 1.24~4.37 2.63 0.008 成组病例对照研究 1 0.00 2.02 1.32~3.09 3.24 0.001

表 4 病例对照研究文献亚组分析

将16篇横断面研究和9篇病例对照研究分别逐一排除纳入文献后观察合并效应量的变化，结果显示剔除任一文献后研究结果均无明显变化，提示本研究结果稳定，可信度较高。

横断面研究和病例对照研究Begg秩相关法检验结果均显示本次纳入meta分析的文献不存在发表偏倚(Z=1.40、0.52，均P>0.05)。

COPD是一种严重影响身体健康的常见病，其死亡率高、社会经济负担重，已成为一个重要的公共卫生问题^[34]。本研究分别对纳入的16篇横断面研究和9篇病例对照研究进行meta分析，结果均显示生物燃料烟雾暴露是中国居民COPD的危险因素。横断面研究meta分析结果显示，生物燃料烟雾暴露者发生COPD的风险为非生物燃料烟雾暴露者的1.94倍(OR=1.94，95%CI=1.49~2.53)；病例对照研究meta分析结果显示，生物燃料烟雾暴露者发生COPD的风险为非生物燃料烟雾暴露者的2.66倍(OR=2.66，95%CI=1.75~4.04)。有研究表明，生物燃料烟雾中包括碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物以及未燃烧完全的碳氢化合物颗粒和多环有机化合物等有害物质^[35]，这些物质作用于肺部血管内皮和上皮细胞，能引起细胞学气道反应炎症和急性肺损伤^[36]，长期暴露易造成气道阻塞和肺功能的持续损伤，增加COPD的发病风险。因此通过改造炉灶提高燃料燃烧效率，提倡使用清洁能源，减少生物燃料的暴露对于防治中国居民COPD具有重要意义^[37]。

经异质性检验，结果显示，性别、生物燃料使用方式和样本量是横断面研究meta分析中最主要的异质性来源；病例来源、对照来源和研究设计类型是病例对照研究meta分析中最主要的异质性来源。亚组分析结果显示，做饭和取暖时均使用生物燃料者发生COPD的风险高于只在做饭或只在取暖时使用生物燃料者，这可能与做饭和取暖均使用生物燃料者每天暴露于生物燃料烟雾时间较长有关。有研究表明，生物燃料烟雾暴露时间是影响肺功能的重要因素^[38]，随着接触生物燃料时间的延长，小气道功能指标均逐渐降低^[39]，发生COPD的风险增加。对研究对象居住地进行亚组分析，结果显示，农村地区使用生物燃料者发生COPD的风险较大(OR=2.21，95%CI=1.54~3.17)。在中国，尤其是一些农村地区和经济欠发达地区，日常做饭和取暖时多使用柴草、木头、木炭、庄稼杆和动物粪便等生物燃料，且排风排烟设备不齐全，室内生物燃料烟雾浓度较高，居民肺功能受到的损伤较大^[40]，因此应尽量减少农村居民生物燃料烟雾接触时间，使用清洁燃料，改善室内通风，从而降低COPD的发生风险。生物燃料烟雾暴露情况除了与生物燃料种类有关外，还与厨房排风排烟设备、房屋通风情况等有关。亚组分析结果还显示，在调整了厨房排风排烟设备、房屋通风情况等其他因素后，生物燃料烟雾暴露仍然是中国居民COPD的危险因素，且无论是横断面研究还是病例对照研究均显示调整后生物燃料烟雾暴露者发生COPD的风险大于调整前。

本研究敏感性分析和发表偏倚检验结果显示，本次meta分析结果稳定性较好，可信度较高，且纳入文献不存在发表偏倚。但本研究仍然存在一定的缺陷，如只收集了公开发表的文献，在文献检索过程中未检索到队列研究，且纳入的所有文献均未提供生物燃料烟雾暴露剂量的信息，无法进行剂量效应关系的评估。因此，在今后的相关研究中应开展前瞻性队列研究，并关注生物燃料烟雾暴露与COPD之间的剂量效应关系，从而进一步明确生物燃料烟雾暴露与中国居民COPD的关系。