中国公共卫生  2019, Vol. 35 Issue (10): 1421-1423   PDF    
辽宁省大气污染与出生缺陷相关性分析
董爽1, 黄彦红2, 李静1, 姜承志3, 王诗语1    
1. 沈阳市妇幼保健院;辽宁 110000;
2. 沈阳市妇婴医院;
3. 沈阳理工大学环境与工程学院
摘要目的 探讨大气污染与出生缺陷之间是否具有相关性. 方法 以妊娠期间居住于辽宁省、末次月经位于2006年1月1日 — 2015年12月31日间分娩出生缺陷患儿的孕产妇共计58 744例为研究对象, 利用辽宁省14个城市71个大气监测点的污染结果,分析妊娠妇女在大气污染较严重的季节中,妊娠前后暴露于大气污染物中与分娩缺陷儿之间的关系。结果 辽宁省冬、春季为污染较严重的季节,全省缺陷发生率为183.67/万,出生缺陷前五顺位分别为先天性心脏病、唇腭裂、多指(趾)、脑积水、外耳畸形,五类缺陷占总缺陷的51 %。末次月经位于冬、春季节的孕母孕2月、整个孕期的NO2浓度、孕3月、孕5月、整个孕期的API值、孕初月SO2、孕3月PM10与胎儿发生先心病具有相关性,孕4月SO2与多指(趾)的发生具有相关性,孕初月、孕4月SO2与外耳畸形的发生具有相关性。结论 孕期部分月份暴露于大气污染地区与部分出生缺陷的发生具有相关性。
关键词大气污染     出生缺陷     相关性    
Correlation between air pollution and birth defects in Liaoning province
DONG Shuang, HUANG Yan-hong, LI Jing, et al     
Shenyang Municipal Maternal and Child Health Hospital, Shenyang, Liaoning Province 110000, China
Abstract: Objective To investigate whether there is a correlation between ambient air pollution and the incidence of birth defects. Methods The data on 58 744 live births with birth defects were collected in Liaoning province among 3 198 348 puerperae having last menstrual period between January 1st, 2006 through December 2015. We also collected data on ambient air pollution during the same period from 71 monitoring sites in 14 cities across Liaoning province. The associations of exposure to various air pollutants of the puerperae before and after pregnancy with incidences of different types of birth defects were analyzed. Results Heavier ambient air pollution in winter and spring seasons were observed during the period in the province. The total incidence of birth defects was 18.67/10 000 for all the live births. The top five defects were congenital heart disease, cleft lip and palate, polydactyly, hydrocephalus and external ear malformation, altogether accounting for 51% of all the birth defects observed. For all the live births of the puerperae with their last menstrual periods in winter and spring seasons, the incidence of congenital heart disease was associated with following exposures: concentration of nitrogen dioxide (NO2) during the second month or whole duration of pregnancy, air pollution index (API) during the third or the fifth month or whole duration of pregnancy, sulfur dioxide (SO2) during the first month of pregnancy, and particulate matter less than 10 μm in aerodynamic diameter (PM10) during the third month of pregnancy; the incidence of polydactyly was related the exposure to SO2 during the fourth month of pregnancy; the incidence of external ear malformation was correlated with exposures to SO2 during the first month or the fourth month of pregnancy. Conclusion Maternal exposure to air pollution during some months of pregnancy is associated with incidences of some birth defects.
Key words: air pollution     birth defect     correlation    

研究显示,出生缺陷约占总活产数的2.3 %~3 %[1-2],且是出生第一年婴儿死亡原因的第一位[3]。因此,预防和控制出生缺陷是各级政府应予以高度关注的一项重要公共卫生问题。环境因素是出生缺陷的重要影响因素,胎儿和新生儿较成人对环境中有害物质的危害更敏感[4]。研究发现,母亲在孕期暴露于大气污染条件下,有可能增加胎儿产生先天性心脏病[1]、唇腭裂[5]等出生缺陷的风险,或者引起早产、低出生体重等不良妊娠结局[6]。但在众多的研究中,也有对污染物是否造成出生缺陷持否定意见[7]。因此,本研究对辽宁省2006 — 2015年58 744例分娩出生缺陷患儿的孕产妇进行统计分析,探讨空气污染物与出生缺陷的相关关系。现将结果报告如下。

1 资料与方法 1.1 资料来源

(1)监测对象:为妊娠期间居住于辽宁省,末次月经和分娩时间均位于2006年1月1日 — 2015年12月31日的孕妇。(2)缺陷儿数据:分别为产院以及地段和防保站根据辽宁省妇幼卫生“三项报告”技术指导手册中规定的《辽宁省出生缺陷报告卡》。表样填报所有经临床、手术、超声、尸检确诊为出生缺陷的患儿,收集数据后进行查重,将重复数据删除;家族遗传史、双多胎、孕期明确接触有害物质者、孕母情况不详者的出生缺陷儿不在此分析范围内;(3)大气监测数据:来源于辽宁环境空气监测中心提供2006年1月1日 — 2015年12月31日的辽宁省14个城市71个大气监测点的污染结果,包括二氧化硫(sulfur dioxide,SO2)、二氧化氮(nitrogen dioxide,NO2)、可吸入颗粒物指空气动力学当量直径 ≤ 10微米的颗粒物(particulate matter less than 10 µm in aerodynamic diameter,PM10)、空气污染指数(air pollution index,API)得到点位月均数据。

1.2 统计分析

采用SPSS 19.0统计软件进行分析。污染物浓度采用均值 ± 标准差表示,各污染物浓度与出生缺陷相关性采用Spearmen相关性分析。

2 结 果 2.1 孕妇基本情况

对末次月经位于2006年1月1日 — 2015年12月31日期间分娩的孕产妇进行分析,此期间辽宁省内产妇数3 198 348人,分娩出生缺陷患儿孕妇58 744人,缺陷发生率为183.67/万。其中 ≤ 20岁2 023人,占3.4 %,21~30岁40 445人,占68.8 %,31~40刚15 096人,占27.7 %,41~50岁7人,占0.01 %。

2.2 前五顺位出生缺陷发病情况(表1
表 1 监测时限内前五缺陷发生率(/万)

本研究中出生缺陷前5位分别为先天性心脏病、唇腭裂、多指(趾)、脑积水、外耳畸形。

2.3 大气主要污染物情况

2006 — 2015年辽宁省二氧化硫、二氧化氮、PM10、API的浓度分别为(44.6 ± 40.8)、(32.4 ± 11.5)(89.6 ± 27.3)、(70.1 ± 15.4)µg/m3。根据中国2012年修订的GB 3095-2012规定的浓度限值要求[8],在监测期间的120个月内,沈阳、鞍山2个城市的空气污染状况较为严重,累计超过规定的浓度限值总月份为27个月和15个月,大连、营口、丹东空气状况较好,所有月份均未超过规定的浓度限值。

2.4 大气污染物浓度与前5位出生缺陷相关性分析

将辽宁省前五位出生缺陷与全省总的污染物浓度进行相关性分析,发现总出生缺陷与污染物浓度之间并无关联。本研究按季节对污染物浓度进行分析,发现一、四季度为辽宁省内污染物浓度较高的季节见表2,与既往文献报道一致[9],考虑出生缺陷达到相应浓度会对胎儿发育产生影响,遂对末次月经在污染相对严重的一、四季度的研究对象进行分析。将缺陷前五顺位且末次月经位于监测年中一、四季度的研究对象在妊娠各月的污染物浓度进行统计分析,结果显示不同孕月的污染物浓度对先天性心脏病、多指(趾)、及外耳畸形这几种缺陷的产生有影响。与先天性心脏病相关的污染物包括NO2(孕2月、整个孕期,r = 0.81、0.833)、SO2(孕前1月,r = 0.833)、PM10(孕3月,r = 0.738)和API(孕3月、孕5月、整个孕期,r = 0.738、0.714和0.714);多指(趾)与孕4月SO2的发生具有相关性(P < 0.05),r = 0.714;外耳畸形与SO2(孕前1月、孕4月,r = 0.857、0.786)与外耳畸形的发生具有相关性(P < 0.05)。

表 2 2006 — 2015年不同季度污染物浓度(µg/m 3

3 讨 论

本研究结果显示,辽宁省2006 — 2015年缺陷发生率为183.67/万,缺陷顺位分别为先天性心脏病、唇腭裂、多指(趾)、脑积水、外耳畸形。缺陷发生率高于丁晓枫等分析的辽宁省2006 — 2010年的出生缺陷发生率102.2/万[10]。分析原因,首先考虑伴随着产前诊断技术的提高,对疾病的检出率有增高,第二由于本研究收集了双重渠道来源的数据,收集完整。第三,我国取消强制婚检后,出生缺陷率有所上升。本文研究发现,在5种多发的缺陷中,先心病受孕期污染物的影响比较大。在兰州的一项研究中,结论是整个孕期以及孕早、中期PM10暴露、整个孕期与孕中期的NO2暴露均与动脉导管未闭的发生具有相关性[11],与本研究整个孕期的NO2与先心病具有相关性保持一致,提出先心病与孕2月NO2值具有相关性,西安市的研究中也提及先心病在孕前3个月和孕早期3个月与NO2正相关[12]。妊娠3月的PM10是先心病产生的危险因素,与之前研究中得出的结论保持一致[13]。Agay等[14]人在先前的研究中也得到了先心病与PM10相关的结论。近些年对于多指(趾)的研究中,认为遗传是其主要原因,环境因素对其致病性的报道较少见,本研究从缺陷发生顺位角度出发,得到结论是空气中的SO2的污染可能与多指(趾)的产生具有相关性。提示多指(趾)畸形的预防不仅要从遗传因素的角度出发,也要考虑空气污染因素的作用和影响。本研究的另一个结论是外耳畸形与空气污染具有一定关联,外耳畸形的危险因素主要包括胎儿的遗传因素,母亲孕期疾病、毒药物接触、父亲吸烟等,之前曾有学者提到无耳畸形与小耳畸形的发生具有城乡差异,提示可能与居住在污染环境中母亲孕期长期接触相关污染物有关。但根据胚胎学基础,耳廓是在胚胎第6周即初具外形,母亲孕4月处于严重的污染中是否会对耳廓后续发育产生影响,本结论的正确性有待进一步研究。

中国东北的一、四季度的主要空气污染物,以二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOX)以及可吸入颗粒物(PM10、PM2.5)为主要成分,大面积、长时间分布于华北、华东和东北地区。主要的大气污染物NO2、SO2、PM、CO已经被证实与严重的哮喘发作、慢性阻塞性肺疾病、心脑血管疾病和肺部肿瘤相关。在先前的研究中,认为怀孕后前3个月是胎儿发育的关键时期。因此在之前的对污染物与胎儿畸形的研究多集中在妊娠前后三个月,即窗口期,或将妊娠期分为早、中、晚期进行研究[1, 6, 11]。本文对所有末次月经在研究范围内的孕妇自孕前1个月至孕8个月的污染物浓度进行研究,首次将缺陷与污染物的月均浓度进行相关性分析。另外,在先前的研究中,多为医院来源数据,本研究将助产机构、社区卫生服务中心来源的所有妊娠结局为死胎、死产、治疗性引产、出生七天内死亡、以及一岁以内死亡的缺陷儿的孕产妇全部包含在内,双重渠道获得缺陷来源,研究范围较广。本文的不足之处在于:一是对于多重缺陷的患儿,在研究中只保留了一项最重要的出生缺陷;二是个人所处地点具体污染物浓度无法获得,只能得到所在区污染物浓度;三是由于本项目为回顾性研究,收集数据的时间段历时较长,因此,需要有更多的研究,来探索出生缺陷与大气污染的相关关系。

参考文献
[1] Gianicolo EA, Mangia C, Cervino M, et al. Congenital anomalies among live births in a high environmental risk area- a case-control study in Brindisi (southern Italy)[J]. Environmental Research, 2014, 128(1): 9–14.
[2] Parker SE, Mai CT, Canfield MA, et al. Updated national birth prevalence estimates for selected birth defects in the United States, 2004 – 2006[J]. Birth Defects Research Part A Clinical and Molecular Teratology, 2010, 88(12): 1008. DOI:10.1002/bdra.20735
[3] World Health Organization. Congenital anomalies[EB/OL][2016 – 09 – 01]. http://www.who.int/mediacentre/factsheets/fs370/en/.
[4] 杨丹凤, 张华山, 刘焕亮, 等.纳米颗粒物胚胎毒性效应的初步研究[C]//全国药物毒理学学术会议.2010: 8
[5] Zhou Y, Gilboa SM, Herdt ML, et al. Maternal exposure to ozone and PM2.5 and the prevalence of orofacial clefts in four U.S. states [J]. Environmental Research, 2017, 153: 35–40. DOI:10.1016/j.envres.2016.11.007
[6] Zhu PF, Zhang Y, Ban J, et al. [Air pollution and adverse birth outcome in China: a comprehensive review][J]. Zhonghua Liu Xing Bing Xue Za Zhi, 2017, 38(3): 393.
[7] Vinikoor-Imler LC, Davis JA, Meyer RE, et al. Early prenatal exposure to air pollution and its associations with birth defects in a state-wide birth cohort from North Carolina[J]. Birth Defects Research Part A Clinical and Molecular Teratology, 2013, 97(10): 696–701. DOI:10.1002/bdra.23159
[8] 权克. 标准制修订信息 —— 环境保护部发布GB3095 – 2012《环境空气质量标准》[J]. 中国标准导报, 2012(4): 49–49. DOI:10.3969/j.issn.1004-1575.2012.04.025
[9] 李璇, 胡青, 胡筱敏. 辽宁省14个城市空气质量现状及污染原因分析[J]. 环境保护与循环经济, 2013, 33(5): 63–65. DOI:10.3969/j.issn.1674-1021.2013.05.022
[10] 丁晓枫, 李常惠, 陈艳玲. 辽宁省2006 — 2010年出生缺陷监测结果分析[J]. 中国公共卫生, 2012, 28(2): 2.
[11] Jin L, Qiu J, Zhang Y, et al. Ambient air pollution and congenital heart defects in Lanzhou, China[J]. Environmental Research Letters, 2015, 10(7): 074005. DOI:10.1088/1748-9326/10/7/074005
[12] 张丽, 相晓妹, 宋辉, 等. 西安市空气污染物与出生缺陷的时序变化及相关性的生态学研究[J]. 西安交通大学学报: 医学版, 2017(3): 353–358.
[13] 董爽, 黄彦红, 李静, 等. 沈阳市2006 — 2010年大气污染与先天性心脏病病例对照研究[J]. 中国公共卫生, 2017, 33(8): 1229–1231. DOI:10.11847/zgggws2017-33-08-18
[14] Agay-Shay K, Friger M, Linn S, et al. Air pollution and congenital heart defects[J]. Environmental Research, 2013, 124(3): 28–34.