高亮点
- •首次采用分布式滞后非线性模型(DLNM)分析职业尾气暴露的神经毒性潜伏期
- •认知功能下降的暴露阈值为20-30年
- •对延迟记忆(OR=2.55)和语言流畅性影响最为显著
- •识别出独特的记忆和执行功能缺陷特征
- •剂量-反应证据支持为老年 workforce 制定保护政策
摘要
背景
职业环境中暴露于尾气（包含神经毒性颗粒物和多环芳烃）与心肺疾病相关，但其对老年工人的认知影响研究尚不充分。鉴于职业寿命不断延长，了解这些风险对预防痴呆症至关重要。
方法
我们分析了2011-2012年美国国家健康与营养检查调查(NHANES)中1,110名60岁以上成年人的数据，比较了暴露组(24%)和未暴露组的认知表现。使用阿尔茨海默病注册联盟单词表学习测试(CERAD-WL)、动物流畅性测试(AFT)和数字符号替换测试(DSST)评估认知功能。分布式滞后非线性模型(DLNMs)评估了暴露持续时间的非线性和时间滞后效应。
结果
暴露工人主要是男性(81.6% vs. 41.8%)，教育水平较低(31.2% vs. 24.4%高中以下学历)，吸烟率较高(65.0% vs. 48.6%)和过量饮酒率较高(15.7% vs. 7.0%)。职业暴露与延迟记忆(比值比[OR]=2.55，95%置信区间[CI]：1.61-4.05)、语言流畅性(OR 2.41，1.48-3.94)和处理速度(OR 1.95，1.19-3.18)显著相关。DLNM分析显示双相反应：暴露<20年时影响最小，暴露>30年后显著下降，潜伏期为15-25年。
结论
长期职业尾气暴露与特定认知领域功能下降相关，尤其影响记忆和执行功能。剂量-反应关系凸显了累积神经毒性，强调了为高暴露工人提供针对性保护的必要性。
引言
尾气是环境暴露的主要且复杂来源，包含细颗粒物(PM2.5)、多环芳烃(PAHs)、挥发性有机化合物(VOCs)、氮氧化物(NOx)、金属和其他活性物质，可深入呼吸道甚至穿越血脑屏障(Hänninen等，2025)。越来越多的流行病学证据将慢性环境空气污染暴露与认知下降、痴呆症和阿尔茨海默病联系起来(Park等，2022；Parra等，2022；Semmens等，2023)。特别关注PM2.5和燃烧副产品的观察性研究进一步表明，长期暴露会加速老年人认知功能障碍(Shaffer等，2021)。
这些关联的机制被认为涉及直接和间接途径。超细颗粒物可能通过嗅球进入大脑，而系统性炎症和氧化应激可能间接损害神经功能(Yokota等，2015)。动物模型已证明暴露于尾气后出现急性和亚慢性神经炎症、氧化损伤和神经退行性标志物(Coburn等，2018；Milani等，2020)。与这些生物学发现一致，行为实验显示暴露啮齿动物的学习、记忆和空间认知能力受损(Li等，2020；Garrick等，2023)。人类研究提供了平行证据：减少校车尾气暴露改善了学生表现，而通勤者和办公室工作人员短期暴露于燃烧相关污染物与注意力、处理速度和执行功能下降相关(Pedde等，2024；Mallach等，2023；Yang等，2024)。总体而言，这些发现表明急性和慢性尾气暴露都可能损害认知表现。
尽管有这些证据，职业尾气暴露的影响仍未得到充分探索。除交通尾气外，交通运输、建筑、消防、航空和个人护理行业的工人可能暴露于包含燃烧产物以及PFAS、重金属和溶剂蒸汽的真实世界污染物混合物中。这些污染物可能与工作场所压力源(如噪音和心理社会压力)协同作用，从而加剧系统性炎症、高血压和代谢综合征的风险，这些都与认知下降相关(Wright等，2014；Costache等，2023)。然而，职业暴露的长期神经毒性效应，包括暴露与认知功能下降发作之间的潜伏期，仍未得到充分理解，限制了为老年 workforce 制定预防策略。
为解决这一差距，本研究使用2011-2012年国家健康与营养检查调查(NHANES)数据，研究60岁及以上成年人职业尾气暴露与认知功能之间的关系。通过分布式滞后非线性模型(DLNM)的新应用，本研究旨在表征潜在风险模式和非线性剂量-反应关系。研究结果有望加强职业环境暴露与神经认知健康的证据基础，为工作场所风险评估、认知健康监测和制定针对性预防策略提供关键见解。
研究人群
我们使用2011-2012年周期收集的NHANES数据。本分析重点关注60岁及以上的老年人，以探索职业尾气暴露与认知功能之间的关联。如果参与者完成了所有认知功能评估，并拥有职业尾气暴露、人口统计学特征和相关协变量(如教育程度、家庭收入、种族/民族)的完整数据，则符合纳入条件。
参与者特征
根据表1，共纳入1,110名≥60岁的参与者，其中266名(24.0%)报告有职业尾气暴露。与未暴露组相比，暴露个体主要是男性(81.6% vs. 41.8%，P < 0.0001)，教育程度较低(31.2% vs. 24.4%，P = 0.017)，吸烟率较高(65.0% vs. 48.6%，P < 0.0001)和过量饮酒率较高(15.7% vs. 7.0%，P = 0.001)。此外，我们比较了完成和未完成认知测试的参与者之间的基线特征。
讨论
本研究提供了新颖证据，表明职业尾气暴露与老年人特定认知领域功能下降相关。关联的强度显著，在累积暴露30年后表现出明显的剂量-反应关系。我们的研究结果通过证明职业环境(与一般环境空气污染不同)中的暴露与认知健康相关(Carey等，2018；Shaffer等，2021；Gao等，2022)，扩展了先前关于环境空气污染的研究。
结论
由于本研究为横断面性质，研究结果表明长期职业尾气暴露与老年人认知功能下降(尤其影响记忆和语言流畅性)之间存在关联；然而，无法确立因果关系。剂量-反应关系显示，暴露30年后出现显著影响，凸显了工作场所污染物的累积神经毒性。这些结果强调了将认知健康纳入职业风险评估和老龄 workforce 保护政策的必要性。
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