室内外工作环境对心血管系统炎性标志物的影响

张令霞，聂 倩，郝志华，刘承浩，王忠丽，陈菲菲，刘焕欣

(河北省人民医院 体检中心，河北 石家庄 050051)

大气污染严重影响着人类的健康，近年来已成为公众关注的热点话题。有研究显示：大气污染大大增加了世界人口的发病率和病死率[1]。大气污染由颗粒物质(particulate matter，PM)和气体组分组成。颗粒物质分为粗颗粒(PM10，直径<10 μm，≥2.5 μm)、细颗粒(PM2.5，直径<2.5 μm，≥0.1 μm)和超细颗粒(PM0.1，直径<0.1 μm)。流行病学研究显示，空气中PM2.5浓度每增加10 μg/m3长期暴露者的心血管病死率约增加11%。短期内空气污染加重与心肌梗死、中风以及急性心力衰竭的风险增加有关[2]，而这些疾病的病理基础是动脉粥样硬化(atherosclerosis，AS)。血脂异常是AS最常见的危险因素之一，低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterin,LDL-C)通过受损的内皮进入动脉内皮下组织后，会发生一系列氧自由基的连锁反应，形成氧化型LDL (ox-LDL)。Ox-LDL仅特异地存在于动脉硬化病灶，而在正常动脉中无表达或低表达。ox-LDL可引起内皮细胞黏附分子和炎性基因的表达增高，通过刺激血管平滑肌细胞增殖、活化并聚集血小板、增加促进泡沫细胞形成等多种生物学途径引起血管内皮功能紊乱，促进 AS 的发生、发展，其水平的高低与AS 病变发展密切相关。Lp-PLA2是一种炎症反应介质，可分泌多种炎症前分子，如溶血磷脂酰胆碱、氧化游离脂肪酸等，这些分子通过多种途径促进动脉粥样硬化过程，因此Lp-PLA2与动脉粥样硬化性疾病发生风险呈正相关[3]，可作为冠心病的独立预测因子。许多研究已经证实大气颗粒物会增加心血管疾病的发病率和病死率，其原因之一可能是吸入大气颗粒物激活了机体的氧化应激系统[4]。Ox-LDL、Lp-PLA2作为新型的炎症反应标志物，在AS的病理过程中发挥了重要作用。本文旨在研究大气颗粒物与心血管炎性反应指标如ox-LDL、Lp-PLA2等的关系，为防治心血管疾病的发生和发展提供参考依据。

1 资料与方法

1.1研究对象 2018年10-12月，根据工作性质(分为室内组和室外组)在石家庄市区抽取1个室外工作性质单位(公交司机)及1个室内工作性质单位(银行职员)。纳入标准：受试者均居住该地区满3年，不要求为本地户籍居民，且近期无长期(1个月以上)外地居住史，年龄30～60岁，室外工作性质时间或室内工作性质时间均在5年及以上。排除标准：吸烟、工作环境接触粉尘或其他有毒有害物质、年龄<30岁或>60岁、患恶性肿瘤、冠心病、脑血管疾病、高血压、糖尿病、高血脂、代谢性疾病、肾功能衰竭、慢性阻塞性肺疾病、支气管哮喘等慢性疾病。其中接受现场问卷调查的人数843例，最终380例受试者纳入本次分析，其中室外组185例，室内组195例。两组研究对象的日常工作均为坐位，平均工作时间为8小时。

1.2方法

1.2.1调查问卷 所有调查问卷均由经过培训的调查员采取面对面询问、填表的方式进行调查。调查问卷采用统一格式，主要包括基本情况(性别、年龄、受教育程度等)、接触雾霾情况(雾霾期间室外活动时间、是否有防护措施等)。

1.2.2心血管系统相关指标 Ox-LDL、Lp-PLA2、空腹血糖(fasting blood-glucose,FBG)、尿酸(UA)、血脂4项[包括总胆固醇(total cholesterol,TC)、甘油三酯(triglyceride,TG)、LDL-C、高密度脂蛋白胆固醇(high density lipoprotein cholesterol,HDL-C)]、肝功能5项[包括丙氨酸转氨酶(alanine aminotransferase,ALT)、天冬氨酸转氨酶(aspartic transaminase,AST)、γ-谷氨酰转肽酶(γ-glutamyl transpeptidase,γ-GT)等]、颈动脉超声、体格测量[包括身高、体重、腹围、臀围、体重指数(BMI)]、血压(包括收缩压、舒张压)。

2 结 果

2.1一般情况 室内组与室外组人群的年龄、性别差异无统计学意义(P>0.05)，室内组较室外组人群受教育程度高(P<0.05)。结果见表1。

2.2体格检查 室内组较室外组的BMI、腹围、臀围、收缩压及舒张压显著降低(P<0.05)。结果见表2。

表1 室内组与室外组一般情况

表2 室内组与室外组体格检查比较

2.3实验室检查 室内组与室外组的Ox-LDL、Lp-PLA2、TG、LDL、UA、ALT、AST、γ-GT差异无统计学意义(P>0.05)，TC、HDL-C、FBG差异有统计学意义(P<0.05)。见表3。

表3 两组实验室检查比较

2.4颈动脉超声分析 室外组与室内组的颈动脉超声差异无统计学意义(P>0.05)。见表4。

2.5室外活动及防护情况 室内组日常工作时的室外活动时间明显少于室外组(P<0.05)，同时，雾霾期间室内组室外活动时间也显著少于室外组(P<0.05)，室内组防护措施使用率高于室外组(P<0.05)。

3 讨 论

国内文献报道显示，室内PM2.5的浓度低于室外，并且室内和室外PM2.5浓度可能呈现线性关系[5-6]，室内浓度随室外浓度升高而升高。大气颗粒物是心血管疾病的重要危险因素，其可通过氧化应激、自主神经功能改变、血液黏度和凝固性改变、心肌细胞毒性等多种途径和机制造成心脏的损伤，其中氧自由基的产生和氧化应激的增加是心血管损伤病理机制的核心。我国环境污染形势严峻，2018年《中国生态环境状况公报》显示：全国338个地级及以上城市中，217个城市环境空气质量超标，占64.2%[7]。因此，研究室内外工作环境的大气颗粒物对心血管相关因素的影响具有重要意义。

本研究室内组工作期间及雾霾期间室外活动均明显少于室外组，这一结果与分组标准相符。而室内组雾霾天气使用防护措施率高于室外组，因此室内组更少时间的暴露于高浓度大气颗粒物的污染中。可能的原因是室外组的教育程度较低，对雾霾影响健康的重视度不够有关。

许多证据已经表明ox-LDL和Lp-PLA2作为炎性反应介质在动脉粥样硬化的形成过程中发挥重要作用，可作为新型心血管疾病的预测因子[3,8]。本研究中室内组与室外组的ox-LDL、Lp-PLA2、颈动脉超声结果差异无统计学意义(P>0.05)，可能的原因一方面是两组体检者的颈动脉超声大多数为正常结果，这间接说明了两组体检者动脉硬化程度较轻，导致ox-LDL和Lp-PLA2的结果大多在正常范围；另一方面可能是ox-LDL[9]和Lp-PLA2[10]在心血管疾病患者急性期或不稳定期升高显著，而大气颗粒物对人体的损伤为慢性过程，所以本研究中室内组和室外组这两个指标无明显差异。

众所周知，血压是心血管疾病的独立危险因素。一项台湾的研究显示将受试者暴露在大气颗粒物污染的环境中，第一天即可引起血压的升高，尤其是收缩压[11]。Giorgini和Brook等[12-13]也发现暴露在大气颗粒物污染中数小时至数天会引起受试者血压的升高。本研究显示室外组收缩压和舒张压均明显高于室内组，说明长期接触大气颗粒物会引起血压升高。

HDL-C是心血管疾病的保护因素，有研究报道大气颗粒物污染可导致HDL-C降低，其作用机制可能是炎症、氧化应激、HDL-C结构及功能的改变导致HDL-C功能障碍和动脉粥样硬化的形成[14]。本研究显示室外组较室内组HDL-C降低，而室外组总胆固醇较室内组低，其结果与之前的文献报道相反[15]，其可能的原因一方面为室内组较室外组缺乏运动锻炼，另一方面为室内组及室外组例数不多，未来仍需大样本研究进一步确认。

Chen等[16]发现大气颗粒物会引起空腹血糖升高，且这种作用对女性、老年人及超重人群作用更显著。本研究室外组空腹血糖比室内组人群高，说明大气颗粒物会导致空腹血糖升高。

大气颗粒物与体重状况的关系目前仍观点不一，有的研究显示暴露于大气颗粒物与超重或肥胖相关[17]，而有的研究显示两者无关[18]。反映超重或肥胖的指标主要包括BMI、腰围、臀围等，本研究结果中室外组BMI、腰围、臀围均比室内组高，说明大气颗粒物可引起超重或肥胖的发生。

本研究具有一定的局限性，首先，因经费有限，所以筛选单位数量少，研究人数偏少，这样可能导致室内组和室外组数据的差异可能出现假阴性。因此，今后仍需增加样本量得出更准确的数据趋势；其次，此前并无大气颗粒物与心血管循环标志物之间关系研究的相关报道，因此，虽然本研究得出室内组与室外组氧化低密度脂蛋白和磷脂酶A2、颈动脉超声结果无统计学差异，今后仍需大样本研究进一步验证。

综上所述，室外工作环境中的大气颗粒物对心血管疾病相关循环标志物Ox-LDL、Lp-LPA2可能无显著影响，但与血压、空腹血糖、腰围、臀围、BMI成正相关，与总胆固醇、高密度脂蛋白胆固醇成负相关，这些相关因素可能增加心血管疾病的发生率。