文摘
背景人口研究表明,游泳池的使用与儿童哮喘和过敏性疾病的风险。我们的目标是探讨血液trihalomethane之间的关联(THM)浓度和哮喘在我们青少年,修改和评估协会在多大程度上由主动接触烟草烟雾。
方法我们包括2359名19岁青少年测定血药浓度的氯仿(三氯甲烷(中医)),bromodichloromethane (BDCM) dibromochloromethane (DBCM)和三溴甲烷(tribromomethane (TBM))从2005 - 2012年全国健康和营养调查。逻辑回归模型来评估协会的优势比血三卤甲烷浓度(三个或四个类别)和自我报告的当前和以往的风险(一生)哮喘。
结果血DBCM浓度与更高的风险有关的所有青少年哮喘(或1.54 (95% CI 1.07 - -2.21),比较极端的风险类别)。的关系是强的青少年接触烟草烟雾(或3.96 (95% CI 1.89 - -8.30),比较极端的风险类别)。我们还发现阳性血溴化三卤甲烷浓度之间的关系(BDCM, DBCM和TBM)和风险的哮喘和血液DBCM和溴化三卤甲烷浓度之间的风险目前哮喘青少年接触烟草烟雾。哮喘的相对过剩风险由于高血DBCM之间的交互和溴化三卤甲烷浓度和接触烟草烟雾是1.87 (95% CI 0.30 - -3.43)和0.78 (95% CI 0.07 - -1.49),分别。
结论暴露在三氯甲烷与青少年哮喘的风险更高,尤其是那些暴露于烟草烟雾。
文摘
在2359年美国青少年的代表性样本,我们发现暴露在三氯甲烷与哮喘的风险更大,尤其是那些co-exposed烟草烟雾https://bit.ly/3mpHxgq
介绍
哮喘、的特点是反复发作的喘息、呼吸困难、胸闷和咳嗽是最常见的慢性肺部疾病在童年。在全球范围内,大约有14%的孩子有哮喘1]。越来越多的证据表明,哮喘儿童和青少年患上各种各样的长期后遗症,如不能挽回的损失和慢性阻塞性肺疾病的肺功能降低,使识别潜在的可改变的危险因素主要是重要的改善预防战略。国际儿童哮喘和过敏的研究显示,过敏性疾病包括哮喘的患病率地区之间变化很大,国家和中心在一个城市或国家,建议当地环境因素的潜在作用[2]。
消毒副产物是一类化学消毒剂与有机物反应时形成水的来源。因为消毒的水是用来杀死致病微生物在全球分销系统,人类是通过摄入无所不在地暴露于消毒副产品,吸入和皮肤吸收在日常消费和中水回用的活动。几个人口研究表明氯化游泳池出席与哮喘和过敏性疾病的风险更高在儿童和青少年(3- - - - - -8]。然而,一些研究报道相互矛盾的结果(9- - - - - -11]。大多数以前的研究评估了消毒副产物曝光基于报道游泳频率的问卷或环境监测数据,这是容易导致曝光错误分类,因为他们没有考虑到的因素可能会影响个体摄入量和消毒副产物代谢。更重要的是,虽然吸烟与哮喘风险的强有力的协会是有据可查的12),没有研究探讨了烟草烟雾暴露是否修改消毒副产品和哮喘之间的关系。
三卤甲烷(三氯甲烷)是最常见的物种在氯化消毒副产物水,占66%的消毒副产物的化合物。血药浓度代表来自多个线路的综合措施的接触和暴露于低水平的敏感13]。虽然血三卤甲烷浓度减少曝光后几分钟至几小时内,他们被认为是相对稳定的高频每日中水回用脂肪组织活动和较慢的分区(14]。在这项研究中,我们探讨了血液中三卤甲烷浓度与哮喘具有代表性的平民,noninstitutionalised我们青少年和评估协会在多大程度上被烟草烟雾暴露修改。
方法
研究人群
从四个独立周期数据池(2005 - 2006,2007 - 2008,2009 - 2010和2011 - 2012年)的全国健康和营养调查(NHANES),横截面以人群为基础的调查旨在评估noninstitutionalised美国人口的健康和营养状况。“全国健康和营养检查调查”数据的集合被其他地方的详细描述(15]。随机抽样的子集(1/2)的19岁青少年参加NHANES 2005 - 2012测试血三卤甲烷浓度(n = 2976)。要包括在我们目前的研究中,参与者必须至少提供一个有效的测量特定的血三卤甲烷浓度和接触烟草烟雾没有缺失的数据(即。血清可替宁)。最后,2359青少年应该被包括(图1)。大多数人口和生活方式特征包括和排除青少年之间的相似,表明参与者在分析样本的代表广泛NHANES人口(补充表S1)。NHANES的伦理审查委员会批准的国家健康统计中心疾病控制和预防中心(CDC)。之前所有的参与者提供知情同意参与。
测量血三卤甲烷
外周血抽样程序、处理和决心有被描述在其他地方16]。总之,血药浓度四个具体的三卤甲烷(即。氯仿(三氯甲烷(TCM)), bromodichloromethane (BDCM) dibromochloromethane (DBCM)和三溴甲烷(tribromomethane (TBM))测定通过固相微萃取气相色谱和质谱分析。血溴化三卤甲烷(Br-THMs)的总浓度BDCM, DBCM TBM,血总三卤甲烷(TTHMs)总结中医和Br-THMs的浓度。的样本值低于检测极限(LOD),数据LOD /√2所取代。
哮喘的定义
哮喘和任何相关症状的数据收集由训练有素的面试官使用标准化的问卷。根据建议从汇集欧洲出生队列研究(17],一生或哮喘是由受访者给予一个肯定的回答这个问题,“医生或其他健康专业曾经告诉你,你有哮喘?”。当前哮喘被定义为参与者进一步肯定地回答这个问题“在过去的12个月里你在胸口喘息或吹口哨吗?”。青少年没有被诊断出的哮喘治疗的比较。
确定接触烟草烟雾
通过血清确定烟草烟雾暴露可替宁和最近的一个问卷调查关于烟草使用。血清可替宁是尼古丁的主要代谢物,因此可以用作烟草烟雾暴露一个标记(18]。血清可替宁测定同位素稀释高性能液相色谱/大气压化学电离串联质谱分析。≥12岁的参与者,他们还被要求报告如果他们消费烟草或尼古丁产品(如。香烟、管道、雪茄、咀嚼烟草,鼻烟,尼古丁贴片和尼古丁口香糖)在过去的5天。青少年被认为是暴露于烟草烟雾如果他们的血清可替宁含量> 10 ng·毫升−1或者他们自我消费的烟草尼古丁产品在过去5天(19]。
协变量
信息在年龄、性别、种族/民族,哮喘家族史,体育活动,采样季节,经常过敏症状(即。花粉热,鼻炎,过敏、发痒的皮疹和喘息在过去的一年),家庭收入和中水回用的活动(如。游泳、洗澡、沐浴)收集报名。测量身高和体重和身体质量指数(BMI)计算(公斤·m−2)。不同年龄组BMI z得分计算获得标准化值根据开发的增长图表对美国疾病控制和预防中心(20.]。家庭收入与收入评估贫困比率,这是一个贫困家庭收入比阈值特定于家庭规模,和国家。休闲体育活动被定义为总小时每周到活动的休闲。缺失的数据在体重指数z得分(n = 31(1.31%),家庭收入贫困比率(n = 154(6.52%)和体育活动(n = 10(0.4%))与中值估算值。
统计分析
因为烟草烟雾暴露了一个强大的协会青少年哮喘NHANES [18),所有的参与者之间的首次进行了分析,然后分别进行青少年和没有接触烟草烟雾,为调整复杂,多级抽样调查设计(如。抽样权重,分层和集群)。进行了描述性统计描述参与者的人口学特征和血三卤甲烷浓度的分布根据接触烟草烟雾。子组之间人口特征的差异评估使用Rao-Scott卡方测试分类变量和t- - - - - -测试连续变量。
原油(调整)和调整符合逻辑回归模型来评估协会的优势比和95%置信区间的血三卤甲烷浓度与以往或当前哮喘的风险。青少年被分配到中医的四分位数,Br-THMs TTHMs,而三组创建BDCM (tertiles) DBCM(< 50, 50 - 75 > 75)和TBM(< 75, 75 - 87.5 > 87.5),考虑到一个相对相关观测的比例低于LOD。测试三卤甲烷浓度的线性趋势进行了造型类别为序数变量使用中间值在每个类别。因为烟草使用与哮喘(密切相关12),我们还研究了血三卤甲烷浓度之间的相互作用和烟草烟雾暴露乘法和加法鳞片。乘法交互评估使用似然比测试通过比较适合的模型之间的交互项,没有每个三卤甲烷和接触烟草烟雾。我们计算的相对过剩风险由于交互(RERI)评估添加剂交互取代优势比的相对风险RERI方程(21]。因为一个更高的报道过敏患病率男性比女性游泳(22),我们也进行了分层分析探索潜在的修改性。
共选择先天的,然后被包含在多变量模型如果他们包含改变了年龄调整优势比≥5%。最后调整逻辑回归模型对年龄(连续)、性别(男性与女),种族/民族(非西班牙裔白人,非西班牙裔黑人,墨西哥美国和其他),体重指数z得分(连续),家庭收入贫困比率(0 - 1.0,1.1 - -3.0或3.0 >),哮喘家族史(是的与没有),游泳/热水浴缸在72 h(是的/蒸汽房使用与没有)和调查周期(2005 - 2006,2007 - 2008,2009 - 2010或2011 - 2012)。
一些敏感性分析的血液三氯甲烷和哮喘进行过之间的联系。首先,我们排除了青少年对BMI z得分缺失数据或家庭收入贫困比例来评估归责方法的影响。第二,我们评估的潜在影响的峰值接触1)排除青少年花时间在一个游泳池/热水浴缸/蒸汽房在过去72 h,和2)另外包括检查会话的时间(上午,下午和晚上),采样季节(11月至4月与5月至10月)和时间间隔自上次淋浴/浴缸(≤2、3 - 6、7 - 14和> 14 h)作为协变量调整模型。最后,我们测试了最近过敏和体育活动是否影响我们的发现,另外包括当前的过敏症状(是的与no)和休闲体育活动(< 3,3 - 7 > 7 h)的调整模型。所有数据分析使用PROC调查过程与SAS 9.4版本(SAS研究所卡里、数控、美国)。
结果
参与者的特征
2359名19岁青少年(平均15.5 (95% CI 15.3 - -15.6)岁),441年(20.4%)诊断为哮喘和196年(9.1%)报告当前哮喘(表1)。与青少年接触烟草烟雾,青少年接触烟草烟雾一般年纪比较大(平均17.1 (95% CI 16.8 - -17.3)与15.2 (95% CI 15.0 - -15.3)岁),更有可能是男性(240 (60.6%)与962例(49.6%),非西班牙裔白人(144 (67.3%)与497例(56.7%),家庭收入贫困比< 1.0 (162 (34.9%)与572 (21.3%))(表1)。然而,他们不太可能花时间在一个游泳池/热水浴缸/蒸汽房在过去72 h (15 (5.1%)与116 (9.7%))。
血液分布三卤甲烷
中医、BDCM DBCM和TBM探测到在90.0%,71.1%,51.5%和27.8%人口总量的研究,分别为(表2)。中医的平均血药浓度、BDCM DBCM, TBM, Br-THMs TTHMs分别为6.6,1.1,0.4,0.7,2.7和10.6 pg·毫升−1,分别。血液中三卤甲烷浓度相似根据接触烟草烟雾,虽然中医的检出率,BDCM DBCM和TBM略高的青少年没有烟草暴露。参与者的人口学特征和生活方式因素大多是在四分位数的血TTHM浓度相似,除了调查周期,种族/民族,时间间隔自去年淋浴/浴缸和游泳池/热水浴缸/蒸汽房使用72 h(内补充表S2)。
血液中三卤甲烷和哮喘
未经调整的模型,血液中三卤甲烷浓度的风险不相关青少年哮喘(表3)。接触烟草烟雾和其他混杂因素调整后,然而,血液DBCM Br-THM浓度与更高的风险有关的所有青少年哮喘(或1.54 (95% CI 1.07 - -2.21)和1.46 (95% CI 0.98 - -2.17),分别比较极端的风险类别)。分析分层通过烟草烟雾暴露时,我们观察到哮喘的风险更高跨类别的血液DBCM和Br-THM浓度青少年烟草烟雾暴露在未经调整的,调整逻辑回归模型(p趋势< 0.05)。调整模型的吸烟者,最高的青少年接触一类DBCM口服补液盐和Br-THMs永远哮喘为3.96 (95% CI 1.89 - -8.30)和3.28 (95% CI 1.43 - -7.53),分别与最低的青少年接触类别(表3)。然而,这些协会没有观察到青少年接触烟草烟雾。乘法和加法交互结果表明血液协会DBCM Br-THM浓度与哮喘被修改的烟草烟雾暴露(所有p交互< 0.05)(表3和4)。强大的相对过剩的哮喘风险由于高血DBCM之间的相互作用和Br-THM观察与接触烟草烟雾浓度:1.87 (95% CI 0.30 - -3.43)和0.78 (95% CI 0.07 - -1.49),分别为(表4)。
类似的结果观察当血三卤甲烷浓度之间的关系和当前哮喘风险进行了探讨(表5)。在多变量模型中,在最高的青少年与最低风险类别的DBCM口服补液盐和Br-THMs目前哮喘为3.72 (95% CI 1.40 - -9.89)和3.79 (95% CI 1.22 - -11.79),分别。这些协会DBCM Br-THM浓度和当前哮喘之间没有明显的青少年没有接触烟草烟雾(表5)。没有任何证据表明乘法血DBCM和Br-THM浓度之间的相互作用和烟草烟雾暴露在当前哮喘的风险(表5)。然而,我们发现一个强大的过剩的风险目前哮喘由于添加剂之间的相互作用高血Br-THM浓度和接触烟草烟雾(RERI 1.32 (95% CI 0.01 - -2.64)) (表4)。
我们并没有发现任何证据的效果修改性关联的血液DBCM Br-THM浓度和以往或当前哮喘的风险(p交互> 0.05)(补充表S3)。然而,我们发现积极的血中医和TTHM浓度之间的关联和当前哮喘的风险只有男性接触烟草烟雾,修改性(p交互< 0.05)(补充表S3),尽管血三卤甲烷的浓度和血清可替宁类似的男性和女性中(补充数据S1和S2)。哮喘比较极端的风险敞口类别的血液DBCM Br-THM青少年接触烟草烟雾浓度持续当我们排除青少年BMI z分数丢失数据或家庭收入贫困比率(补充表S4协变量),当我们另外包括特定THM曝光、休闲体育活动或过敏症状的调整模型(补充表S5和S6)当我们排除青少年花时间在一个游泳池/热水浴缸/蒸汽房在过去72 h (补充表S7)。
讨论
横断面分析具有代表性的青少年从美国人口显示更高的血液DBCM和Br-THM浓度与以往或当前哮喘的风险更大青少年暴露于烟草烟雾。然而,这些协会没有接触烟草烟雾中,并未观察到青少年。高血压的共同影响DBCM Br-THM浓度和接触烟草烟雾在总结以往或当前哮喘大于由于每个暴露的影响。我们还发现一些证据的修改性血中医和TTHM浓度之间的积极关系和当前哮喘的风险,这是观察到的只有男性接触烟草烟雾。
之前的人口研究表明,早期接触氯化游泳池环境与哮喘的风险更高,尤其是在青少年和那些(一个特异反应性3- - - - - -8,23]。此外,氯化游泳池出席有关与变应性疾病的患病率增加(如。结膜炎、鼻炎和喉炎)、支气管代和呼吸系统损害(23,24]。然而,冲突的结果也报道(9- - - - - -11]。先前的研究主要是评估消毒副产品曝光基于游泳频率通过自我报告的问卷调查的报道,这是容易暴露错误分类由于多重曝光路线和来源和国米,自身内在生理差异消毒副产物的吸收和代谢。内部暴露生物标志物反映接触消毒副产品的综合措施从所有路线和资源,提供更准确的暴露评估13]。133年早期的研究在室内游泳池工人,Fantuzziet al。(25)报道,员工三卤甲烷肺泡气值> 21µg·m−3有经验的更高风险的呼吸困难、哮喘、红眼睛和鼻塞参与者暴露水平较低。
大多数机械的研究表明,三卤甲烷可能增加哮喘风险通过诱导免疫系统的扰动。在动物实验中,Munsonet al。(26]报道抑郁的体液和细胞免疫小鼠后管理BDCM或DBCM。一个uttachoatetet al。(27)观察血液循环的中性粒细胞减少女性B6C3F1老鼠中医接触发生时通过饮用水。吸入接触中医的20 ppm也报道产生更多的炎症和杯状细胞在肺部和血液的IgE水平增加小鼠(28]。人口最近的一项研究显示,三卤甲烷含量在用氯消毒过的泳池内游泳后呼出的气息与急性血清免疫标志物的变化(29日]。其他提议机制消毒副产品暴露与哮喘和呼吸道损伤包括氧化应激和肺上皮细胞的研究进展(28]。支持这些假设,Varrasoet al。(30.)显示,暴露在三氯甲烷与更高水平的氧化应激标志物在21岁男性游泳;F安大略省的- - - - - -Riberaet al。(28]研究了50名健康,不抽烟的人成年人,报道,三卤甲烷浓度在呼出的气息在用氯消毒过的泳池内游泳俱乐部是积极与血清细胞分泌蛋白16 (CC16),肺上皮通透性和完整性的一个标志。
本研究我们所知,这是第一个评估THM-asthma协会青少年。我们发现积极的血液BDCM之间的关联和DBCM浓度和以往或当前青少年哮喘的风险暴露于烟草烟雾暴露。强劲的添加剂之间的相互作用高血BDCM DBCM浓度和接触烟草烟雾表明吸烟可能实现协同交互与THM接触进一步加速发展的哮喘。这并不奇怪,鉴于证据确凿的烟草使用和哮喘的风险之间的联系(12),以及烟草烟雾的共享机制和三卤甲烷(31日]。实质性的证据从动物模型和临床研究表明,氧化剂和抗氧化剂之间的不平衡造成接触烟草烟雾与氧化应激有关,增加黏膜炎症和炎性细胞因子的表达增加,最终促进哮喘和呼吸道疾病的发展32]。一氧化碳暴露三氯甲烷和烟草烟雾也可能发挥其协同效应通过共享代谢途径。例如,接触烟草烟雾增加酶的活性代谢香烟毒素(如。细胞色素P450),降低酶的活性,这些化合物解毒(如。谷胱甘肽年代转移酶酶)[33),也参与了新陈代谢,激活三卤甲烷(34]。有趣的是,我们发现积极的血中医和TTHMs之间的关联和当前哮喘的风险与烟草烟雾暴露在男性中,表明改性效果的一些证据性的类似水平的血液三卤甲烷,可替宁在男性和女性。支持这些发现,先前的研究已经显示更高的过敏患病率男性比女性游泳(22]。强势THM暴露与其他协会的健康状况,如新生儿神经行为发育和儿童认知,也被报道在男孩与女孩35,36]。然而,需要更多的研究来探索任何性别关系的潜在机制和多个测试问题的可能性不能排除。
饮用水的浓度TTHMs(中位数25.3μg·L−1NHANES)的人口是媒介环境暴露水平以先前的研究从英国(平均26.5μg·L−1),西班牙(中位数23.5μg·L−1),意大利(中位数1.5μg·L−1)、希腊(平均29.8μg·L−1)和中国(中位数10.53μg·L−1)[37,38]。在这项研究中,多余的哮喘的风险由于高血压DBCM Br-THM浓度和接触烟草烟雾高于与每个人相关总结风险因素,这表明之前的烟草烟雾暴露协会与哮喘可能进一步加剧了高血压BDCM DBCM浓度。我们新奇的发现加强越来越多的证据表明,当地环境因素发挥重要作用的开发/恶化哮喘和强调预防青少年哮喘的重要性减少接触三氯甲烷和烟草烟雾。消毒剂和消毒副产品规则发布的美国环境保护署在1998年和2006年导致持续降低血三卤甲烷浓度NHANES人口从2001年到2012年(39),支持设置家庭用水的最大污染物水平的有效性作为减少暴露在三氯甲烷和最终的政策防止THM-related健康影响。考虑到一些国家在一般人群中,血三卤甲烷浓度测量三卤甲烷水平的改善和持续的全球监测饮用水和人类是必要的。
本研究的主要力量是其代表性和大样本的青少年。此外,我们直接测量的内部暴露生物标志物用于三氯甲烷和烟草烟雾暴露,降低曝光错误分类。我们的研究也有一些局限性。首先,尽管强烈的三卤甲烷生物合理性暴露在哮喘和过敏性疾病,哮喘发病率发生后收集暴露生物标志物,杜绝推论因果关系的由于潜在的反向因果关系。然而,我们并不知道有任何合理的机制哮喘可能影响THM暴露或排泄。支持这一点上,我们发现参与者的中水回用活动(游泳池/热水浴缸/蒸汽房使用)在72 h相似根据哮喘现状(补充表S8)。这表明哮喘历史不影响接触条件,从而最小化潜在的反向因果关系。第二,虽然血药浓度是可靠的生物标志物三曝光和被认为反映了稳态暴露水平由于日常中水回用活动的高频率和慢分区的脂肪组织(14],曝光错误分类不能完全排除考虑到测量三卤甲烷浓度会随时间变化,不得提供准确的估计暴露之前结果相关的病因。然而,这种nondifferential误分类会向零偏压效应估计。第三,尽管我们控制多个潜在的混杂因素,残余不受控制的混杂的可能性(如。烟草多环芳烃和代谢基因型)的可能性不能排除。第四,血DBCM和TBM浓度的检出率相对较低(分别为51.5%和27.8%),这可能导致偏见的风险评估。第五,因果关系不能推断由于观测横断面研究设计的本质。最后,被诊断出的哮喘和哮喘症状自述,受到潜在的错误报告的研究参与者,尽管先前的研究已经证明了自我报告的可靠性哮喘(40]。
这项横断面分析的结果在一个具有代表性的美国青少年表明暴露于三氯甲烷与哮喘的风险更大,尤其是那些co-exposed烟草烟雾。我们的结果改进和扩展先前的证据显示,游泳池出席与患哮喘和过敏性疾病的风险更高,而且强调预防青少年哮喘的重要性减少接触三氯甲烷和烟草烟雾。
补充材料
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脚注
作者的贡献:y太阳分析数据。y太阳和x。王起草了手稿。x。小王和c Messerlian领导这项研究的概念、研究设计、分析计划,并解释结果。p -。夏验证与技术评审数据分析的准确性。y太阳,p。夏,j .谢诉Mustieles, y, x。小王和c Messerlian解释结果和批判性评价重要的知识内容的手稿。
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:y太阳没有披露。
利益冲突:p。夏没有披露。
利益冲突:j .谢没有披露。
利益冲突:诉Mustieles没有披露。
利益冲突:y张没有披露。
利益冲突:x。王没有披露。
利益冲突:c . Messerlian没有披露。
支持声明:本研究得到了国家自然科学基金(81903281)。c . Messerlian支持的国家环境健康科学研究所的美国国立卫生研究院(R01ES031657)。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2021年5月20日。
- 接受2021年9月29日。
- 版权©2022年作者。
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