文摘
证据的影响,空气污染暴露对肺功能发展到青春期是稀缺的。我们调查协会的空气污染暴露与肺功能和肺功能的增长,直到16岁。
我们进行了纵向(n = 915)和横向(n = 721)的关联分析空气污染暴露在1 s (FEV用力呼气量1)、用力肺活量(FVC)从8岁到16岁,FEV增长1和FVC 16岁。我们估计住宅的二氧化氮浓度(没有2)、“煤烟”和可吸入颗粒物(PMx,其中x是50%的切断空气动力学直径µm) < 2.5µm (PM的直径2.5),< 10µm (PM10-10µm (PM)和2.5粗)在幼儿园、小学和中学时间窗的土地使用回归模型。联想FEV(增长)1和FVC被线性(混合效果)回归分析。
高空气污染暴露与FEV减少1增长(如。调整不同−0.26% (95% CI 0.49−−0.03%) /四分位范围增加中学点2.5)和低FEV1(调整差异−2.36% (95% CI 3.76−−0.94%)),但并不与FVC相关不利。联想FEV1男孩比女孩强,没有修改哮喘状态。
高空气污染暴露可能导致增加气道阻塞,但不是在青春期肺容积减少。
文摘
空气污染暴露可能会增加气道阻塞而不是肺容积减少,直到16岁http://ow.ly/3Vf330lhLkT
介绍
空气污染暴露可以影响儿童的呼吸健康(1]。空气污染暴露在肺功能的作用增长也决定(2- - - - - -5];然而,空气污染暴露的影响在整个一生中很少研究。理解终身暴露空气污染对健康的影响可以提供重要的见解暴露在不同时间窗的相关性,并提供指导干预的时机和结构成功地改善呼吸道健康(6]。
到目前为止,主要是空气污染暴露在不同的年龄段调查。几项研究分裂到8 - 16个年岁的儿童和青少年7- - - - - -10]报道负面联想的暴露与肺功能的最初3年的生活,虽然multi-cohort最近的一项研究报告了协会的曝光范围6 - 8年11]。
目前有几个纵向研究空气污染暴露和肺功能之间的关系在青春期2,10,12]。孩子们的健康研究(CHS) [2,5]在南加州提出强有力的证据表明空气污染暴露和肺功能之间的联系增长10 - 18年。更高的风险敞口从研究条目(∼10年)与降低增长在1 s (FEV用力呼气量118岁)(2]。同样,瑞典的孩子,过敏,环境,斯德哥尔摩,流行病学调查(BAMSE)研究[10]报道之间的关联早期生活空气污染暴露,降低肺功能16岁。
在成年早期肺功能达到最大。降低经济增长,导致低达到最大程度的肺功能在成年早期,可能增加患慢性阻塞性肺病(COPD)的风险在以后的生活中(13,14]。这使得研究持久性的空气污染影响出生后必不可少的健康利益。因此,我们研究协会的空气污染暴露从出生与肺功能增长从八岁到16岁,16岁时肺功能。自不同的关联与肺功能的空气污染已经提出男孩和女孩之间和哮喘患者和nonasthmatics之间2,7,12),我们也探讨可能影响修改按性别和哮喘状态。目前,潜在的相互作用与性的证据和哮喘状态混合,因此,就没有预期的方向对这些交互。
方法
研究设计和研究人口
本研究在荷兰进行以人群为基础的预防和哮喘的发病率和螨虫过敏(PIAMA)出生队列研究(15]。短暂,孕妇被招募在1996/1997从北部、西部和中部地区的荷兰。人群开始与3963年新生儿。收集数据的生活方式,家庭和健康特征通过怀孕期间于家长填写的调查问卷,在3个月,每年到八岁和11岁,14和16。八岁、12岁和16岁,肺功能测定作为医疗检查的一部分。当前的研究人群包括参与者与空气污染暴露数据,1)至少两肺功能测量在后续进行纵向分析(n = 915)和2)肺功能测量横断面分析16岁(n = 721;补充图S1)。伦理批准获得参与机构和伦理审查委员会的书面知情同意了参与者以及他们的父母或法定监护人。
肺功能测量
FEV1与用力肺活量(FVC)的肺量测定法测定八岁12和16。在8到12岁,1058年和1292年的参与者从所有三个地区成功的肺功能测量,分别。16岁,来自荷兰北部和中部地区的参与者(n = 2159)被邀请医学检查。成功在721例肺功能测量得到。我们使用Jaeger pneumotachographs(美国,Viasys医保,肯肖霍肯PA) 8岁和EasyOne肺活量计(ndd医疗技术公司、苏黎世、瑞士)12岁时。两个Jaeger Masterscreen pneumotachographs(美国CareFusion,对啊琳达,CA)和EasyOne肺活量计16岁。所有测量后进行推荐的美国胸科学会(ATS) /欧洲呼吸学会(人)188bet官网地址16]。对于每一个参与者,需要至少三个可接受的演习。此外,测试结果包括不符合这些标准(区别FEV最大和第二大值1和FVC≤150毫升),但是这是获得煤层瓦斯曲线(可接受否则FEV的最大和第二大值之间的差异1和FVC≤200毫升;n = 190 12岁时和n = 76 16岁),在以往分析(17]。由于使用了不同的肺活量计16岁,我们比较了肺活量计在49个志愿者在一个单独的实验和校准测量执行EasyOne肺活量计使用比较,获得的回归方程如下方程1和2中描述(在括号(0.05/0.01)值的标准误差回归系数)前夕。
1 2空气污染暴露评估
我们使用土地利用回归(LUR)模型来估计年平均浓度的二氧化氮(没有2)和可吸入颗粒物(PMx,其中x是50%的切断空气动力学直径µm) < 2.5µm (PM的直径2.5),< 10µm (PM10-10µm (PM)和2.5粗),以及点2.5吸光度(“煤烟”,定义为反射点2.5过滤器)参与者的家庭住址在随访中,所述其他地方(18,19]。简洁,三两周的测量2在80网站进行研究区2008年10月至2010年2月。同时测量的点2.5下午,10下午,粗和点2.5这些网站的吸光度进行40岁。三个测量平均获得每个站点的年平均浓度(20.,21]。变量如附近交通、家庭密度和土地利用来自地理信息系统(GIS)作为预测变量LUR模型开发(18,19]。年平均浓度大幅变化是没有解释2下午,2.5下午,10和点2.5吸光度(右2留一交叉验证(R2LOOCV)= 0.61 - -0.89)而不是点粗(右2LOOCV= 0.38)(18,19]。
我们使用完整的住宅历史从出生到16年肺功能测量估计平均空气污染暴露在不同时间窗口如下:幼儿园(birth-4年),小学(5 - 12岁),中学(13 - 16岁)。参与者的入住率在一个地址用作重量计算具体的平均浓度的时间窗口。
混杂变量
从parental-completed问卷信息获得了潜在的混杂因素。以下组先天的选择潜在混杂因素被认为是:年龄、性别、体重、身高、父母的教育(最大的母亲或父亲的教育),产假和陪产特异反应性,母乳喂养,呼吸道感染在过去3周肺功能测量之前,荷兰国籍(父母出生在荷兰),母亲在怀孕期间吸烟,室内烟草烟雾暴露在家里,毛茸茸的宠物在家里,模具在家里,天然气做饭在生命的第一年平均空气污染浓度在7天前肺功能测量从荷兰国家空气质量监测网络检索。
统计分析
肺功能在分析因为对数转换的强烈非线性肺功能之间的关系,年龄,身高和体重22,23]。对不同污染物在单独的评估模型与浓度连续变量假设一个线性无阈值剂量反应关系。纵向和横向分析最初调整性别、年龄、身高和体重对数转换时肺功能测量,然后另外所有其他潜在的混杂因素调整。协会提出了肺功能的差异百分比和1年期肺功能增长四分位范围(差)增加接触促进估计污染物之间的比较。使用相同的位差分析。百分比差异计算出估计回归系数(β)(eβ×差1)×100。我们执行完成情况分析和排除参与者与缺失的数据从另外一个或多个潜在的混杂因素调整纵向(n = 44)和横断面分析(n = 50)。原油分析结果没有所有的参与者和子集之间的差异与完整的信息在所有潜在的混杂因素(数据没有显示)。
纵向分析肺功能的增长从八岁到16岁
我们使用线性混合效应模型与随机拦截和暴露年岭交互方面评估协会的空气污染暴露与肺功能增长从八岁到16岁。交互方面可以直接理解为协会的空气污染暴露的年增长率肺功能的变化。只有幼儿园的时间窗口是用于纵向分析,确保接触之前的结果。
肺功能的横断面分析16岁
我们使用线性回归与肺功能评估协会的空气污染暴露16岁。对暴露在不同的窗口被评估在不同的模型。
敏感性分析
我们通过性别和哮喘状况进行分层分析。我们也探讨了独立协会的暴露在不同时间窗与肺功能16岁搬家公司使用多个时间窗口模式。我们只包括幼儿园和中学时窗暴露在一个模型由于模型与其他组合的时间窗口导致多重共线性问题(方差膨胀因子(vif) > 3)。所有分析使用SAS 9.4版本(SAS研究所有限公司、卡里、数控、美国)与重要性水平为0.05。
结果
人口特征
研究纵向和横向分析人口特征和分布提出了肺功能的变量表1。超过60%的参与者至少一个受过高等教育的父母,30%以上有过敏性的父亲和超过30%有过敏性的母亲。的参与者,20%被暴露于室内烟草烟雾在早期生活在家里。16岁时,均值±sd值FEV1为3.9±0.7 L和4.7±0.8 L FVC (表2)。研究人口特点以及PIAMA基线队列通常是相似的,除了有过敏性的参与者的比例更高的母亲在纵向分析人口和更高比例的人口受过高等教育的父母在这两个研究(补充表S1)。的参与者,62%改变地址(行动者)在任何时候在幼儿园时间窗和16年肺功能测量。人口特征之间没有不同的行动者和nonmovers(补充表S2)。
空气污染暴露
估计平均空气污染水平分布的纵向和横向分析人口是相似的(表3和补充表S3)。时间窗口之间的空气污染水平是一致的不意味着在一段时间内略有减少2和点2.5吸光度。因此,暴露在中学时窗略低于暴露在幼儿园时间窗口在搬家公司(补充表S4)。暴露水平的变化是没有更大的2和点2.5吸光度比颗粒物质量,没有2下午,2.5吸光度,点2.5和点10浓度在时间窗口高度相关(r = 0.53 - -0.96,补充表S5和S6)。中度到高相关性也观察到同样的污染物浓度之间的时间窗这些相关性(r = 0.65 - -0.96)和类似的搬家公司(r = 0.48 - -0.95,补充表S7)。
纵向分析肺功能的增长从八岁到16岁
暴露在幼儿园时间窗与减少FEV的增长1对于所有污染物(如。1年的差异FEV的增长1(95% CI 0.47−−−0.31% 0.14%)每7.8µg·米−3没有增加2−0.26% (95% CI 0.49−−0.03%) / 1.2µg·m−3增加点2.5)。FVC的增长并不是与空气污染暴露除了积极与点2.5(0.24% (95% CI 0.03 - 0.45%) / 1.2µg·m−3)(表4)。
16岁的横断面分析肺功能
FEV协会1和FVC 16岁空气污染暴露所示图1表S8和补充。我们观察到低FEV1空气污染暴露(较高的16岁如。区别是−2.14% (95% CI 3.53−−0.73%) / 1.2µg·m−3增加学前教育点2.5−1.29% (95% CI 2.31−−0.26%) / 0.9µg·m−3提高中学点10)。协会估计都为阴性FVC 16岁,但没有关联的统计学意义(如。−0.63% (95% CI 1.68−0.44%) / 0.3十−5·米−1小学增加点2.5吸光度和−0.64% (95% CI 1.54−0.26%) / 0.5µg·m−3提高中学点粗)。
敏感性分析
空气污染暴露与FEV的负面联想1增长和FEV116岁男孩比女孩强,而联想FVC负在男孩和女孩(主要是积极的图2和S9 / S10补充表)。协会与FEV的空气污染1和FVC(增长)哮喘患者和nonasthmatics之间没有显著差异,但积极FEV估计1哮喘病患者的观察16岁(图2和S9、S11补充表)。分析相互调整时间窗口显示FEV低1高空气污染暴露,主要与中学时窗暴露;然而,估计减毒的幼儿园时间窗口(补充表S12)。
讨论
在PIAMA出生队列,我们发现高空气污染暴露从出生直到16岁与FEV减少有关1增长从八岁到16岁,FEV低116岁,但不减少FVC和FVC增长。
我们的发现同意纵向研究报告协会空气污染暴露与肺功能降低增长。纵向CHS来自美国已经证明降低肺功能增长和增加空气污染暴露在青少年2,5]。在一个8年时间内,接触不2和点2.5与减少FEV增长1和FVC2]。然而,CHS评估暴露从研究条目(∼10年),而不是从出生。瑞典BAMSE队列研究(10)解决这一差距,与我们的研究结果发现,氮氧化物(NOx),点10参与者的家里地址在生命的第一年没有与肺功能减弱现象的增加有关。
这项研究和BAMSE研究,据我们所知,唯一的两项研究,研究了空气污染暴露协会与肺功能从出生到青春期成长到青春期。更多的纵向研究是必要的确认和添加这些发现。更好的理解的影响空气污染暴露在随后的肺功能增长扩展到青春期和成年期是必要的预防和管理策略以减少呼吸道疾病的负担(24]。
协会的空气污染暴露与肺功能在一些研究已报告在幼儿园和小学第5 - 11岁的儿童年从出生之后7- - - - - -9,11,25),但分析连接空气污染暴露在肺功能,直到青春期稀缺。BAMSE最近的一项研究调查了空气污染暴露协会从出生到青春期青少年和报道协会与肺功能与交通有关的空气污染暴露在生命的第一年FEV较低116岁,但不是以后时期(10]。德国婴儿营养干预的影响研究以及环境和遗传影响过敏发展(GINIplus) /生活方式的影响因素对免疫系统的发展和过敏症在东德和西德+交通排放的影响和遗传学(LISAplus)研究[12)进行了相似的分析和报道没有空气污染暴露在出生时的协会,10和15年的地址在15年,与肺功能与我们的研究。我们之前报道,高暴露于空气污染在当前地址FEV较低有关1八岁(11]12 [17),这表明mid-childhood曝光在我们群体的重要性。机会比较之间的空气污染浓度的研究是有限的,不同的方法用于不同的研究。然而,比较可以为瑞典BAMSE和德国GINIplus / LISAplus军团,因为曝光最近估计使用一个标准化的方法。在瑞典和荷兰相比,空气污染水平要低得多;然而,在德国荷兰浓度与测量(11]。比较与其他研究污染物浓度等CHS并非易事,因为不同的暴露评估方法。目前发现扩展进入青春期和增加空气污染暴露影响肺功能,直到青春期。加上BAMSE研究的结果,我们的结果加强最近审查的结论,空气污染暴露在生命早期,晚年和暴露在整个年龄范围(可能是很有用的26]。
我们发现高空气污染暴露FEV较低有关1和减少FEV的增长1,但没有发现任何迹象FVC的不利影响。这在其他研究中也发现了(7,27,28]。我们的研究结果表明,空气污染暴露影响航空公司的直径,因此增加气道阻塞,但并不影响肺容积。然而,现有的证据不足以得出这样的结论:空气污染的影响仅限于特定的肺活量的措施(29日]。
我们观察到协会的空气污染暴露与FEV减少1增长和低FEV1男孩而不是女孩,CHS和BAMSE发现是一致的(2,10]。文献表明,男孩已经存在更高的肺泡总数和更大的肺泡表面积比女孩出生时,他们可能有肺表型更容易接触到空气污染的不利影响,因为他们有窄的阶段和青春期之间的航空公司30.]。然而,当前的文学是不一致的方面可能空气pollution-sex互动,随着儿童的许多研究已经表明强大空气污染和肺功能之间的关联在女孩7,31日和其他的研究没有发现差异12,25]。这些研究的结果总结在补充表向。我们观察到减少FEV1哮喘患者的增长和nonasthmatics FEV增加空气污染暴露和低1在nonasthmatics而不是哮喘病患者;然而,差异没有统计学意义。对空气污染往往是负FVC和哮喘患者和nonasthmatics FVC增长。虽然强大的负面联想FEV1已报告在nonasthmatics CHS哮喘病患者,BAMSE军团(5,10),我们需要承认,我们的研究很少有哮喘病患者,因此可能是动力不足哮喘状态识别显著差异。早些时候报道了空气污染和哮喘之间的相互作用不一致(补充表向)。大多数研究调查效果修改由哮喘可能检测不同动力不足和文献很少报告一致的强或弱关联在哮喘患者26]。
在相互调整时间窗口分析,对在中学时期接触窗口与幼儿接触比联想更明显,建议以后生活暴露可能发挥关键作用的肺功能水平青少年在我们的研究中。
我们的研究的一个重要力量是重复的可用性的客观测量肺功能和详细的个人接触数据从出生,一生接触让我们调查的影响。我们也考虑分析肺功能的增长与曝光从出生到青春期的主要力量,在某种程度上我们所知,只有一个研究[10)所做的。
这项研究也有一些重要的局限性。两个不同的肺活量计是用来测量在医学检查肺功能在16岁。我们承认两肺活量计测量得到的系统的差异可能会影响估计空气污染exposure-lung函数关系。因此我们做了一个单独的实验在健康志愿者和派生的校准方程修正系统的差异。两种乐器的读数之间的相关性非常高(0.98 - -0.99)和校准系数估计的精度,校正后,使用不同的工具对我们的发现的影响可能很小。
我们使用空间暴露模型基于一个空气污染测量活动执行2008 - 2010年评估空气污染暴露于1996/1997(当孩子出生),直到2013/2014(16年进行了肺功能测量时)假设出生以来不变的空间对比空气污染水平。几项研究已经证明了几年(LUR模型的有效性32- - - - - -34),支持我们的假设不变的空间对比。此外,从荷兰国家空气质量监测网络测量数据也显示,年平均浓度的不2和点10没有改变大大在2000年和2007年之间(35]。我们没有长期的时间占空气污染趋势水平以来的队列。因此,与最近的关系更紧密的接触,而不是生命早期暴露可以部分归因于测量误差,这可能是更大的生命早期暴露,因为更大的时差LUR模型测量活动。
另一个限制是,我们使用估计住宅暴露无视其他的接触源(如。学校地址暴露)。然而,家庭和学校地址暴露之间的相关性是中度到高2下午,2.5下午,2.5吸光度和点10在我们组(r = 0.68 - -0.88小学中学的曝光和r = 0.36 - -0.73曝光,补充表S14系列)。因此,住宅投资的依赖可能带来的测量误差小。
我们承认很难理清影响在不同的时间窗口,因为污染水平在不同时间窗口是相关的。因此,暴露在以后生活的影响可能反映了影响从先前的生活曝光。然而,我们试图解决学前教育时间窗口接触中学时间窗口暴露的行动者和结果显示更大的重要性,以后的生活曝光在青少年肺功能。
孕产妇特异反应性较高的患病率在纵向研究人口比源人口由于群体的儿童过敏性八岁时母亲邀请肺功能测量。也有更多的孩子从父母受过高等教育研究人群基线PIAMA人口相比,这可能会限制我们的发现充分的generalisability PIAMA人群和一般人群。
总之,高空气污染暴露可能导致增加气道阻塞,而不是肺容积减少,在青春期。我们造成了有限的知识在空气污染暴露的潜在影响肺功能发展整个童年和青春期。
补充材料
确认
作者感谢所有的孩子和他们的父母的参与,所有现场人员和实验室人员的努力和Marjan Tewis(风险评估科学研究所(ira),乌特勒支大学)进行数据管理。
脚注
可以从本文的补充材料www.qdcxjkg.com
利益冲突:G.H. Koppelman报道荷兰肺脏基金会的资助,在进行研究;从荷兰肺脏基金会赠款,Ubbo Emmius基金会TETRI基金会和荷兰TEVA)在提交工作。所有资金支付给G.H. Koppelman的机构。
支持声明:本研究是由荷兰的肺脏基金会项目4.1.14.001数量。资金信息,本文已沉积的Crossref资助者注册表。
- 收到了2018年1月31日。
- 接受2018年7月31日。
- 版权©2018人队