专家对美国研究的反应:空气污染作为阿尔茨海默病的直接风险因素expert reaction to US study on air pollution as a direct risk factor for Alzheimer’s Disease | Science Media Centre

环球医讯 / 认知障碍来源:www.sciencemediacentre.org美国 - 英语2026-03-06 04:22:56 - 阅读时长17分钟 - 8456字
一项发表在《PLOS医学》上的美国研究调查了空气污染作为阿尔茨海默病风险因素的作用。该全国性队列研究追踪了超过2700万美国老年人,发现细颗粒物(PM2.5)暴露与阿尔茨海默病风险增加存在显著关联,尤其对曾中风人群影响更为明显。专家评论指出,尽管研究存在使用估计污染浓度和无法完全控制混杂因素等局限性,但结果强化了空气污染是可改变的痴呆风险因素的观点,呼吁加强空气质量政策以保护大脑健康,减少全球范围内的痴呆风险,特别强调需要将脑健康直接纳入空气质量政策框架中,采取行动降低交通污染暴露,加强针对老年人和痴呆患者的保护措施。
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专家对美国研究的反应:空气污染作为阿尔茨海默病的直接风险因素

一项发表在《PLOS医学》上的美国研究探讨了空气污染作为阿尔茨海默病风险因素的作用。

南安普顿大学呼吸生物学与毒理学教授马特·洛克斯汉姆(Matt Loxham)表示:

"新闻稿很好地反映了这项工作。该论文专门研究了细颗粒物(PM2.5)浓度,而非更广泛的空气污染,例如没有同时研究其他污染物。

"由于这些污染物通常彼此高度相关,仅凭本研究无法确定任何关联(如果是因果关系)是由PM2.5还是其他可能相关的污染物(如二氧化氮)驱动的。

"尽管如此,本研究中关于(1)PM2.5浓度与阿尔茨海默病发病率之间存在关联,以及(2)中风患者中这种关联增强的证据是可靠的。

"虽然PM2.5暴露与阿尔茨海默病风险增加的关联对曾中风人群更为显著,但对未中风人群仍存在显著关联。因此,称'有中风史的个体可能对空气污染对大脑健康的有害影响特别敏感'可能夸大了中风后关联增强的程度,同时也可能低估了无中风史个体中的关联。此外,'大脑健康'这一术语可能超出了本研究的发现范围,因为阿尔茨海默病只是大脑健康的一个方面(尽管是一个重要方面)。

"此类研究的一个优势是队列规模庞大——从超过2700万个体开始,使研究人员能够比使用较小人群时进行更深入的分析。例如,这里并非所有队列成员都发展为阿尔茨海默病,更少部分人在有高血压、中风或抑郁症病史的情况下被诊断出阿尔茨海默病。如此大规模的队列提供了统计能力来分析这些较小的群体。

"然而,缺点是,使用这种规模队列的研究通常使用不精确的污染浓度估计值,不一定能很好地代表暴露情况,特别是在精细的空间尺度上,尽管在本案例中PM2.5浓度建模方法的表现此前已被证明。此外,虽然作者已尝试控制混杂因素(如吸烟、体重指数和各种社会经济剥夺指标),这些因素都可能影响空气污染暴露与健康结果之间的关系,但其中一些混杂因素的个体水平数据不可用,不得不取较大地理区域的平均值,可能导致一些概括化。然而,当使用这种规模的队列时,这些并非不常见的权衡。

"该研究无法说明PM2.5导致阿尔茨海默病的直接途径是什么。然而,鉴于有充分证据表明PM2.5对心血管系统有不利影响,假设其对大脑也可能产生影响是合理的。

"在试图理解空气污染如何影响肺部以外的身体部位时,一个关键问题是这种影响如何发生。提出的两种主要机制是:PM2.5导致肺部炎症,从肺组织释放的炎症信号进入循环系统并在身体其他部位产生影响,以及/或者吸入颗粒物中有(可能相当小)一部分穿过进入血液供应,可能对血液和血管以及其他器官产生影响(实际上,有证据支持这两种机制)。此外,颗粒物可能通过呼吸道与神经系统的连接直接进入大脑。

"作者发现中风史增加了PM2.5相关阿尔茨海默病风险与此相一致。中风后,大脑血管损伤可能增加血管的通透性(称为血脑屏障),这可能促进颗粒物或炎症分子进入大脑。或者,中风造成的损伤可能使大脑更容易受到吸入污染的其他影响。

"然而,PM2.5对阿尔茨海默病影响的机制可能是复杂且多因素的,就像PM相关影响在身体其他部位(如肺部)一样,我们对这些影响如何发生有更深入的了解。

"实际上,本研究中PM2.5与阿尔茨海默病的关联主要见于无中风史的个体。可能影响发生的机制在健康个体中已存在,但在中风后因组织已受损而加剧或作用更明显。

"然而,需要在流行病学和毒理学领域开展更多研究,以回答关键问题,例如(1)空气污染如何影响大脑,(2)空气污染中什么因素使其能够产生这种影响,(3)某些空气污染物是否更可能产生这种影响,(4)是否存在使某些人更容易受影响的风险因素,(5)这些风险因素如何与暴露相互作用,以及(6)这些影响相对于疾病临床表现的时间尺度。

"本研究的主要意义应是继续推动了解空气污染如何在生命全程中影响健康。阿尔茨海默病可能在老年时表现出来,但与其他晚年疾病一样,有证据表明诊断出的疾病代表长期暴露的累积效应。随着我们不断深入了解空气污染可能影响健康的多种方式以及可能受影响的人群范围,越来越清楚的是,空气质量差对全球人口健康造成巨大负担,需要更多研究来减轻这些影响。"

开放大学应用统计学荣誉教授凯文·麦康维(Kevin McConway)表示:

"值得注意的是,本研究并非关于所有类型空气污染的潜在影响。研究人员只考虑了空气中非常细小的颗粒物水平(所谓的PM2.5,或直径小于2.5微米的颗粒物),而非其他污染物如较大颗粒物、臭氧或氮氧化物。而且,由于缺乏必要数据,他们无法考虑家庭或工作场所的颗粒物污染。因此,它只能是脏空气与痴呆关联的部分图景——但研究总要从某处开始。

"新闻稿开头断言'暴露于更高空气污染的人面临更高的阿尔茨海默病风险'。这需要进一步分析。

"研究确实发现,家庭外PM2.5暴露水平较高的人更可能被诊断出阿尔茨海默病(AD)——但关于增加的AD风险在多大程度上污染暴露引起,仍存在不可避免的疑虑。

"简言之,疑虑源于这是观察性数据。生活在PM2.5水平不同地区的人们在许多其他方面也存在差异,这些其他因素可能全部或部分导致污染更严重地区更高的AD风险。新研究的研究人员确实对令人印象深刻的广泛因素进行了统计调整,以避免它们干扰因果关系模式。但这只能对拥有数据的因素进行,永远无法确定是否所有相关因素都已被测量并完全纳入。

"研究人员指出,他们确实考虑的一些因素并未以理想方式测量。例如,吸烟水平数据对个体不可用,甚至对邮政编码区(美国邮政区域)的平均值也不可用,仅在县一级可用。这显然不是关于吸烟的所有相关信息。

"此外,即使AD风险增加在某种程度上由空气污染引起,目前尚不清楚这种因果关系如何详细运作。

"新闻稿如此突出细颗粒物污染水平与AD风险之间的相关性有点奇怪。大体上这不是新发现,我认为它也不是研究中最重要的发现。我认为重要的发现是关于其他慢性健康状况(高血压或高血压、中风和抑郁症)如何进入因果关系模式。我将回到这一点。

"这不是第一项报告PM2.5水平与AD风险相关性的研究。研究人员在论文的讨论部分提到了其中一些。其中之一(他们的参考文献25)是2021年发表的一项研究,使用与新研究相同的数据源,发现PM2.5与AD风险之间的相关性大小与新研究的发现相似。

"他们还提到了两篇综述论文,包括超过10年的研究。在新论文引用的其中一篇综述论文(他们的参考文献40)中,证明PM2.5水平与AD风险相关性的证据未达到通常接受存在关联的统计水平。但这并不意味着不能存在任何真实相关性。

"一些先前研究未发现相关性明确证据的事实是新研究重新审视这一问题的原因,无论如何,研究人员需要检查其数据中PM2.5水平与AD风险之间的相关性位置,以证明其余数据分析的合理性。

"将这些先前发现与其他研究和新论文的发现结合起来,确实存在一个关于PM2.5水平与AD风险的问题需要调查。

"本研究中较低和较高细颗粒物污染地区之间发现的AD风险差异可以说不是特别大。但由于空气质量差存在于许多地方,如果您恰好住在这样的地方就无法避免,而且由于AD和其他痴呆症不幸地相当常见,继续研究这种关联仍然很重要。

"论文的主要焦点以及它提出的新结果是关于如何细颗粒物可能导致AD风险差异的一个具体问题,如果这种因果关系模式确实存在的话。

"一种可能性是细颗粒物可能导致除痴呆外的其他慢性疾病风险增加,而高空气污染地区这些其他慢性疾病的高发率反过来导致这些地区的AD水平更高。

"研究人员针对三种不同的慢性疾病调查了这个问题:高血压、中风和抑郁症。所有这些在先前的研究中都与AD风险相关联。

"首先,他们报告了他们对PM2.5水平与AD风险之间的统计关联数值度量是否因个体是否患有其中一种慢性疾病而不同的调查。对于中风,他们确实发现了差异。

"对于曾中风的人,高和低PM2.5水平地区之间的AD风险差异大于未中风的人。(仅大一点点,但当您使用近3000万人的数据时,可以估计非常微小的量。)这表明中风可能以某种方式进入因果关系模式。他们没有发现高血压或抑郁症存在此类差异的统计上可靠的证据。

"关于中风的这一发现是研究人员得出结论'有中风史的个体可能对空气污染对大脑健康的有害影响特别敏感'的原因。

"反过来,这又提出了如何中风史可能以这种方式起作用的问题。一种可能性可能是生活在污染地区会增加中风风险,而中风史随后又增加后期患AD的机会(无论空气污染水平如何)。如果大量因果关系模式如此运作,那么这将对高PM2.5水平如何导致AD风险增加提供一些明确的见解。

"但是,我刚刚描述的发现无法告诉我们这一点,因为它们基于研究数据集中所有曾中风的人,即使他们可能在加入研究后但在生活在高PM2.5水平地区之前中风。在这种情况下,高污染水平不可能导致中风。因此需要进一步的数据分析。

"对于中风,研究人员使用了略有不同的数据集和不同的统计方法。他们使用了在加入研究时有居住地空气污染测量值且在研究开始时未中风的人的数据。其中一些人在那之后中风,一些(无论是否中风)后来被诊断出AD。他们还排除了搬至不同邮政编码区的人,因此可能远到足以改变居住地的空气污染测量值。但由于原始数据集非常大,仍有超过2600万人提供数据。

"我不会详细说明研究人员如何使用这些数据,因为这相当复杂。简言之,他们使用了一种称为中介分析的统计方法,研究PM2.5与AD风险之间的关联在多大程度上通过首先中风(或不中风)然后后期患AD(或不患)的方式在因果关系上起作用。

"他们的发现是,对于因果关系模式从颗粒物水平到中风再到AD的可能性,约4%的AD病例是通过这种方式而非通过从颗粒物水平开始然后不涉及中风的其他方式引起的。也就是说,假设目前较高的颗粒物污染确实以某种方式导致AD风险增加,高污染地区的一些AD病例确实似乎是因为空气污染导致中风而产生的,但只有极少数。

"研究人员也以类似方式查看了高血压和抑郁症,发现这些其他疾病在因果关系模式中的作用度量甚至低于中风。

"我需要提到,产生中介分析结果的统计模型只能在统计模型中未包含影响三种不同相关性的因素的情况下,确定地告诉我们因果关系中发生了什么:污染水平与AD风险之间、污染水平与中风风险之间,以及中风与AD风险之间。但我们无法确定是否有关于我们没有数据的因素,或者它们是否未被足够精确地测量。

"这与PM2.5水平与AD风险之间的总体关联相同的问题,但它适用于多种相关性。尽管研究人员谨慎地只考虑最相关的人,但这对详细发现产生了相当大的不确定性。

"所有这些确实意味着迄今为止的发现必须有一定程度的不确定性,但这取决于我们没有的数据,因此实际上无法对其做出明确判断。我认为这项新研究的研究人员对这种统计建模做了彻底的工作,但不可能消除所有疑虑。

"总体而言,在这些剩余疑虑的前提下,这些关于高血压、中风和抑郁症的发现意味着高污染地区额外AD病例的绝大多数并非因为污染导致这些慢性疾病,而是由于未被研究人员纳入统计模型的许多其他因素所解释的其他原因。他们将此称为PM2.5的'直接效应',因为它不通过这三种慢性疾病间接发生。

"但如何因果关系可能以其他方式运作不是本研究的一部分。也许它涉及研究人员检查的三种慢性疾病以外的其他慢性疾病。也许它涉及非常细小的颗粒物如何进入人体并影响大脑而不导致AD之前的慢性疾病。新研究论文确实提到了细颗粒物污染可能导致AD的其他可能途径(如果污染确实涉及因果关系),但它没有直接提供关于这些替代途径的新数据。

"从某种意义上说,这是一个相当消极的结果,但消极结果与积极结果一样有用,因为它们阻止人们走可能无果的路线。然而,它确实强调,关于空气污染和痴呆症,仍有许多需要了解的地方。"

雷丁大学细胞神经科学副教授马克·达拉斯(Mark Dallas)博士表示:

"这项长期研究追踪了2800万成年人,表明呼吸空气中的微小颗粒物可能会略微增加阿尔茨海默病的风险。曾中风的人可能对这些影响更为敏感,尽管风险增加仍然很小。由于研究依赖于广泛的污染估计和医疗记录,存在重要局限性,但研究结果与越来越多的证据一致,表明空气污染是痴呆症的一个可改变的风险因素。总体而言,该研究强化了一个简单的观点:我们多年来呼吸的空气可以塑造大脑的衰老方式。"

阿尔茨海默病研究英国(Alzheimer's Research UK)研究主任希奥娜·斯凯尔斯(Sheona Scales)博士表示:

"这项研究加强了空气污染对大脑健康构成真正威胁的论点。现在研究人员正试图了解空气污染与其他已知痴呆风险因素之间的相互作用。

"研究人员探讨了现有健康状况——如中风、高血压或抑郁症——是否会增加空气污染的影响。他们发现,先前曾中风的人似乎对空气污染的影响略微更为脆弱,而高血压和抑郁症并未解释大多数增加的痴呆风险。这表明污染空气可能比我们曾经认为的更直接地影响大脑。

"这项美国研究的含义是全球性的。空气污染是我们需要共同应对的挑战。制定更强有力的、基于健康标准的空气质量目标并减少暴露将有助于保护我们的大脑以及肺部,并可能降低痴呆的总体风险。

"在英国,NHS十年健康计划认识到污染空气可能造成的危害。然而,当前政策仍在努力实现世界卫生组织2040年的空气质量目标,尽管有证据表明这些目标可在2030年实现。我们应该尽早采取行动,保护当前和未来几代人的健康。"

拉夫堡大学国家体育与运动医学中心生物心理学教授兼痴呆研究主任埃夫·霍格沃斯特(Eef Hogervorst)教授表示:

"一项美国全国性研究调查了2000年至2018年间因燃烧化石燃料(以及其他来源包括细尘)导致的细颗粒物(PM2.5)空气污染暴露。这些细颗粒物与心血管疾病以及肺部疾病(包括癌症和哮喘)相关联。

"在本研究中,结果是阿尔茨海默病(AD),最常见的痴呆形式。纳入的人员在研究开始前5年未被诊断出AD,因此这是在中位随访6年期间11%参与者中发生的AD。

"研究包括27,763,593名约76岁的参与者。大多数为白人(89%),女性(58%),但大多数不符合医疗补助资格(84%)。5年平均PM2.5浓度为10 μg/m³。世卫组织建议应减半以避免健康风险。在该研究人群中,87%患有高血压,23%中风,35%在研究期间被诊断出抑郁症。这些共病都是痴呆的风险因素,在本研究中也受污染暴露影响。

"主要发现是,污染的关联在很大程度上独立于这些共病,尽管有中风史的人似乎略微更为脆弱。这表明此类污染的关联可能通过其他痴呆途径起作用,如促进蛋白质错误折叠、有毒β-淀粉样斑块沉积、氧化应激、神经炎症或其他未知途径。

"这不是第一项报告这种关联的研究,有几篇论文报告PM2.5暴露与AD风险总体高出3倍以上。瑞典数据显示了与中风史相似的(部分中介)关联,但也发现心力衰竭和缺血性心脏病患者中存在增加的脆弱性。

"无论介导此风险的途径如何,由于这种环境暴露已与儿童和年轻人的大脑变化相关联——这可能是AD风险的前兆——这是一个严肃的提醒,即这种可改变的因素需要紧急关注,以避免未来的人力和经济成本。这种污染在非洲、印度和中国尤其高,这些地区的痴呆风险也在以惊人速度增加。城市污染非常高的印度尼西亚被发现65岁以上疑似患有痴呆症的人口比例可能是欧洲地区的两倍(甚至三倍)。

"本研究中有若干方面需要更仔细审查,作者也承认了这一点。首先,AD诊断数据来自基于保险索赔的医疗保险数据库。这被证明仅有中等敏感性(64%,意味着许多AD病例被遗漏)但特异性良好(95%,因此当某人被包括为患有AD时通常是正确的)。数据还使用了邮政编码而非人们的实际地址,这可能影响实际户外污染(由于靠近高速公路、山丘、森林等,可能因街道而异)。其他风险因素,如吸烟和体重指数,也是从区域(例如县一级的%曾经吸烟者)而非个体得出的。个人数据仅涉及年龄、性别、种族和医疗补助资格。这对于反映贫困作为主要混杂因素至关重要。

"先前的研究发现,贫穷和低社会经济地位(SES)通常与教育程度较低以及未能参与许多保护性生活方式因素(如良好睡眠、营养、假期、健身房会员资格等)相关联,同时也生活在人口密度高的贫穷和经常受污染的环境中。这可能导致慢性压力,但也增加传染病传播的风险,正如在COVID-19期间在低SES地区痴呆患者中看到的不成比例的死亡率。在本研究中,包含了多个邮政编码级别平均SES指标。同样,没有关于教育或就业的个人数据,但使用了医疗补助资格,这表明65岁后收入低和/或有重大残疾。区域级SES变量包括医疗保健能力指标(该区域医院数量)、人口密度、家庭收入中位数、黑人人口比例、高中以下教育程度人口比例、生活在贫困线以下人口比例以及租房居住人口比例。这些协变量被选为关联的混杂因素。

"尽管存在这些方法学问题,污染是不应被忽视的重要可改变风险因素,不仅针对痴呆,还针对其他高成本的发病率,这些可能影响残疾、早逝和独立性。"

杜伦大学社会学教授兼健康与福祉狼森研究所联合主任布莱恩·卡斯特拉尼(Brian Castellani)教授表示:

"已经有大量且不断增长的国际证据将长期暴露于细颗粒物空气污染与痴呆风险增加联系起来。这项非常大的全国性研究并非首次建立这种联系,但它增加了重要的统计精确性,并加强了该领域在过去十年中 increasingly 展示的内容。

"这一发现与英国和国际研究已经展示的内容一致:长期暴露于细颗粒物空气污染与更高的痴呆风险相关,包括阿尔茨海默病。这使其在此处相关。但这是美国医疗保险数据,因此我们不应将确切的风险估计值引入英国——效应方向可能转化,但其大小可能不会。

"已经有多个英国报告将空气污染确定为可改变的痴呆风险因素,英国阿尔茨海默病和痴呆组织已经认识到这一点。这意味着需要将脑健康直接纳入空气质量政策。这意味着现在减少对老年人和已患痴呆症人群的暴露,同时保护早期认知发展以增强长期适应力。这需要将脑健康嵌入交通、规划和空气质量标准中,加强对交通暴露和发动机怠速的行动,并将污染的认知影响作为常规公共卫生信息的一部分。这项研究进一步加强了这一方向。"

《共病在空气污染与阿尔茨海默病关联中的作用:美国医疗保险人群的全国队列研究》由Yanling Deng等人发表在《PLOS医学》上,英国时间2026年2月17日星期二19:00发布。

DOI:

披露利益关系

马特·洛克斯汉姆教授:"我的研究或科学会议出席均未获得行业资助——我当前和之前工作的所有资金均来自研究理事会、研究慈善机构或地方政府。我组之前的一名博士后由AXA研究基金资助,尽管这项工作现已完成,且该博士后不再受雇于我的组。对于科学会议,情况相同,尽管有时(如果我受邀发表演讲)差旅费、住宿和餐饮将由会议组织者(通常是学会,例如英国胸科学会、欧洲呼吸学会)承担。同样,没有来自行业的资金。

"我是医学空气污染物效应委员会成员,该委员会就有关空气污染物健康效应的所有事项向政府提供建议(尽管我在此独立评论,且这些观点纯属我个人)。这是自愿的,不支付报酬,尽管我的差旅费和餐饮费(在限额内)得到报销。我也是2025年国家过敏战略工作组的成员。同样,完全无偿,且所有会议均为在线,因此不需要任何报销。

"没有任何相关公司 prior employment。自2013年获得博士学位以来,我一直在南安普顿大学工作。"

凯文·麦康维教授:"我没有任何利益冲突需要声明。"

马克·达拉斯博士:达拉斯博士从医学研究理事会和一氧化碳研究信托基金获得研究资金,并是英国阿尔茨海默病研究泰晤士河谷网络的成员。

希奥娜·斯凯尔斯博士:"无利益声明"

埃夫·霍格沃斯特教授:"我曾担任宝洁公司顾问,调查营养素和记忆。"

布莱恩·卡斯特拉尼教授:"我没有任何利益冲突。"

【全文结束】

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