北京市PM2.5濃度與蕁麻疹門診人次的關(guān)系研究

王巧偉 王旭英 李永荷 呂宏梅 潘小川 劉瑋

100142北京，解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院（王巧偉、李永荷、呂宏梅、劉瑋）；北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系（王旭英、潘小川）

北京市PM2.5濃度與蕁麻疹門診人次的關(guān)系研究

王巧偉 王旭英 李永荷 呂宏梅 潘小川 劉瑋

100142北京，解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院（王巧偉、李永荷、呂宏梅、劉瑋）；北京大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院勞動(dòng)衛(wèi)生與環(huán)境衛(wèi)生學(xué)系（王旭英、潘小川）

目的探討北京市環(huán)境空氣污染物濃度與每日蕁麻疹門診量的關(guān)系。方法主要采用時(shí)間序列結(jié)合分布滯后非線性模型和Spearman相關(guān)性分析來(lái)研究PM2.5與蕁麻疹門診量的關(guān)系，以每升高一個(gè)四分位間距（82.8 μg/m3）引起的蕁麻疹就診量增加的RR值表示PM2.5對(duì)蕁麻疹的效應(yīng)。結(jié)果研究期間，PM2.5、溫度、濕度及蕁麻疹日門診量分別為89.3 μg/m3、12.7℃、51.9%、27.3人次。PM2.5與日均溫度，相對(duì)濕度及蕁麻疹門診人次的Spearman相關(guān)系數(shù)分別是-0.21、0.49、0.01，前兩者差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義，蕁麻疹門診人次與日均溫度，相對(duì)濕度的Spearman相關(guān)系數(shù)分別是0.36、0.31，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。在lag0?14時(shí)，RR值為1（95%CI：0.89，1.13），而控制混雜因素后，PM2.5對(duì)蕁麻疹每日門診量滯后20 d的累積效應(yīng)RR值為1.22（95%CI：1.03?1.46）（P＜ 0.05），滯后效應(yīng)明顯延長(zhǎng)。結(jié)論P(yáng)M2.5與蕁麻疹門診量的關(guān)系易受氣象因素、生物性混雜因素的影響，其中相對(duì)濕度、平均溫度均與蕁麻疹就診量呈正相關(guān)。

蕁麻疹；空氣污染物；環(huán)境污染；濕度；統(tǒng)計(jì)學(xué)；PM2.5

2013年以來(lái)，全國(guó)各地遭遇灰霾天氣，公眾十分關(guān)注灰霾對(duì)健康的影響。造成霧霾的重要原因PM2.5是指環(huán)直徑≤2.5 μm的固態(tài)或液態(tài)（微滴狀）懸浮于空氣中的顆粒物。這類顆粒物主要來(lái)源于各種燃料燃燒、工業(yè)生產(chǎn)、交通污染，道路揚(yáng)塵等，污染源種類繁多［1］。由于污染源及氣象因素的差異，各市的PM2.5的成分多樣，不盡相同。根據(jù)本文數(shù)據(jù)，2013年北京市PM2.5的平均濃度已經(jīng)達(dá)到89.3 μg/m3，（一級(jí)空氣質(zhì)量15 μg/m3）。毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，細(xì)顆粒物PM2.5通過(guò)呼吸道進(jìn)入肺泡后各個(gè)系統(tǒng)均受到不同程度的損害，機(jī)制可能與氧化損傷、基因突變等有關(guān)［2］。皮膚作為全身面積最大的器官，直接與PM2.5接觸，承受壓力較大。我們通過(guò)探討PM2.5與蕁麻疹就診量的相關(guān)性，為空氣環(huán)境污染對(duì)皮膚健康的影響提供流行病學(xué)數(shù)據(jù)。

資料與方法

一、資料

2013年1月1日至2014年6月30日，就診于解放軍空軍總醫(yī)院皮膚病醫(yī)院并診斷為蕁麻疹的北京市患者，共14 906例，包括急慢性蕁麻疹。排除標(biāo)準(zhǔn)：常住地為北京以外地區(qū)；診斷不符合蕁麻疹以及診斷不明者。氣象數(shù)據(jù)主要包括同時(shí)期的大氣細(xì)顆粒物PM2.5的濃度，氣象資料（相對(duì)濕度和平均溫度），其中，PM2.5來(lái)自于北京市環(huán)境保護(hù)中心，氣象數(shù)據(jù)來(lái)自于國(guó)家氣象共享平臺(tái)。

二、統(tǒng)計(jì)方法

主要采用時(shí)間序列結(jié)合分布滯后非線性模型（distributed lag non?linear model，DLNM）和Spearman相關(guān)性分析來(lái)探討PM2.5與蕁麻疹門診量的關(guān)系，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)采用時(shí)間序列結(jié)合分布滯后非線性模型公式：

公式中：t為觀察日；Yt為觀察日蕁麻疹的門診人次；α為截距；ns（…）為自然樣條；DOWt為觀測(cè)日所在的星期幾；Holidayt是節(jié)假日變量，取值為1時(shí)為法定節(jié)假日；RHt和Tempt分別是觀察日的相對(duì)濕度和日均溫度；PM2.5t，l1應(yīng)用DLNM生成的PM2.5在不同滯后天數(shù)的矩陣。

我們用PM2.5的最大滯后天數(shù)為21 d，同時(shí)根據(jù)Akaike信息準(zhǔn)則（AIC）最小選擇PM2.5和滯后天數(shù)最適自由度。所有的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析均用R3.1.1統(tǒng)計(jì)軟件（http：//www.r?project.org），通過(guò)每升高一個(gè)四分位數(shù)間距引起的蕁麻疹就診量增加的RR值表示大氣細(xì)顆粒物對(duì)蕁麻疹的效應(yīng)［3］，P＜0.05為差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

表1 空軍總醫(yī)院蕁麻疹每日門診人次、大氣細(xì)顆粒物及氣象因素

結(jié) 果

表2 大氣PM2.5、氣象因素與蕁麻疹每日門診量Spearman相關(guān)系數(shù)

1.蕁麻疹日平均就診量（樣本量14 906例），PM2.5日均濃度及氣象因素的基本情況見表1。通過(guò)計(jì)算（P75?P25）PM2.5濃度的四分位數(shù)間距為82.8 μg/m3。由于蕁麻疹就診高峰期均處于春夏季，氣溫回升，生物致敏因素增加，提示存在溫度及生物性過(guò)敏原等混雜因素。研究期間日均溫度，相對(duì)濕度與蕁麻疹就診量的相對(duì)關(guān)系，溫度與相對(duì)濕度在4月開始上升，至9月呈下降趨勢(shì)，與蕁麻疹就診量一致，由此推測(cè)，溫度，相對(duì)濕度與蕁麻疹就診量可能存在正相關(guān)。通過(guò)Spearman相關(guān)性分析，得出結(jié)果：PM2.5的濃度與日均溫度呈負(fù)相關(guān)，但與相對(duì)濕度呈正相關(guān)；日均溫度，相對(duì)濕度均與蕁麻疹就診量呈正相關(guān)關(guān)系（P＜0.05）。見表2。

2.使用DLNM模型控制長(zhǎng)期趨勢(shì)，周末效應(yīng)及氣象因素后發(fā)現(xiàn)，PM2.5對(duì)蕁麻疹發(fā)病的作用既存在急性的效應(yīng)，又存在緩慢延遲效應(yīng)（圖1，2），分別對(duì)應(yīng)蕁麻疹的速發(fā)相和遲發(fā)相。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，PM2.5的濃度與蕁麻疹患者就診量并沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)上相關(guān)性lag0?14時(shí)，RR值為1（95%CI0.89，1.13），此部分結(jié)果與使用廣義相加模型研究結(jié)果相同［4］。分析原因可能與眾多混雜因素的干擾有關(guān)，如果對(duì)生物性混雜因素不加以控制，那么整體的研究結(jié)果中看不出PM2.5與蕁麻疹的關(guān)系，顯示了蕁麻疹發(fā)病過(guò)程中影響因素的復(fù)雜性。剔除或控制潛在的生物性等混雜因素（只分析寒冷季節(jié)的數(shù)據(jù)）再通過(guò)DLNM模型進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)PM2.5對(duì)蕁麻疹每日門診量的滯后效應(yīng)延長(zhǎng)，在滯后15 d左右達(dá)到峰值（圖3，4）。PM2.5對(duì)蕁麻疹每日門診量影響的累積效應(yīng)顯著相關(guān)，Lag0-20時(shí)，每增加一個(gè)IQR值的PM2.5引起蕁麻疹就診量增加的RR值為1.22（95%CI1.03-1.46，P＜ 0.05）。

圖1 PM2.5每增加一個(gè)IQR（82.8 μg/m3）引起的蕁麻疹發(fā)病人數(shù)增加的lag RR值

圖2 PM2.5對(duì)每日門診量滯后效應(yīng)影響的3D圖

圖3 控制可能的生物性等影響因素后PM2.5每增加1個(gè)IQR，引起的蕁麻疹每日門診人次增加的RR值和滯后效應(yīng)分布

圖4控制可能的生物性等影響因素后

討 論

每日蕁麻疹就診量是時(shí)間序列結(jié)合數(shù)據(jù)，其變化趨勢(shì)易受節(jié)假日效應(yīng)和長(zhǎng)期趨勢(shì)等影響，同時(shí)，空氣污染物濃度及成分會(huì)受到氣象因素如溫度、濕度及風(fēng)速的影響，因此探討環(huán)境空氣污染物對(duì)蕁麻疹就診人次的影響，需要使用對(duì)應(yīng)的數(shù)學(xué)模型排除上述影響。本研究使用DLNM模型控制長(zhǎng)期趨勢(shì)，周末效應(yīng)，溫度和相對(duì)濕度后，發(fā)現(xiàn)PM2.5濃度的升高并沒(méi)造成蕁麻疹發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)增加（P＞0.05）。改變PM2.5的參考濃度后，結(jié)果顯示PM2.5高濃度對(duì)蕁麻疹門診量影響與之前基本一致，滯后效應(yīng)當(dāng)天較明顯，但差異均無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。提示可能存在其他的生物性等混雜因素，分析原因，可能由于蕁麻疹就診高峰期處于春夏季節(jié)，氣溫回升，動(dòng)植物過(guò)敏原多發(fā)，如花粉，動(dòng)物皮毛等［5］，這些潛在的生物性因素均有可能作為混雜因素影響分析結(jié)果，正如García?Gallardo 等［6］發(fā)現(xiàn)不同濃度的顆粒物，SO2，NO（x），臭氧與花粉共同的致敏作用有所不同。所以，當(dāng)排除花粉等生物性混雜因素對(duì)蕁麻疹就診量的影響后，分析結(jié)果顯示，大氣細(xì)顆粒物對(duì)蕁麻疹每日門診量的滯后效應(yīng)延長(zhǎng)，滯后20 d的累積效應(yīng)RR值為 1.22（95%CI1.03-1.46）具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義?？梢娫诳刂瓶赡艽嬖谏镄缘然祀s因素影響后大氣細(xì)顆粒物PM2.5對(duì)蕁麻疹門診量具有明顯的滯后效應(yīng)。

大氣細(xì)顆粒物PM2.5如何影響蕁麻疹發(fā)病的機(jī)制并不是十分明確。蕁麻疹發(fā)病機(jī)制分為變態(tài)反應(yīng)（主要以Ⅰ型變態(tài)反應(yīng)為主）和非變態(tài)反應(yīng)。變態(tài)反應(yīng)又可分為速發(fā)相和遲發(fā)相，前者皮損可以在接觸后數(shù)秒內(nèi)出現(xiàn)，持續(xù)數(shù)小時(shí)；后者則在6～12 h內(nèi)出現(xiàn)，持續(xù)數(shù)天。PM2.5由于其特殊的物理性質(zhì)可以攜帶大量的有機(jī)化合物，如芳香烴類，這些化合物可以與芳香烴受體結(jié)合并將其激活，從而引起一系列的生物學(xué)效應(yīng)，包括產(chǎn)生大量的活性氧族，COX?2等炎癥因子，而活性氧在蕁麻疹的發(fā)病機(jī)制中發(fā)揮作用［7］，另外顆粒物及其攜帶的物質(zhì)長(zhǎng)期懸浮于空氣中，可與揮發(fā)性有機(jī)物類似，作為變應(yīng)原直接刺激皮膚或者經(jīng)呼吸道進(jìn)入體內(nèi)，使機(jī)體處于持續(xù)的高敏狀態(tài)，引發(fā)各類變態(tài)反應(yīng)。同時(shí)，PM2.5對(duì)慢性蕁麻疹患者的心理影響也是不容忽視的。

國(guó)際上其他研究者也得出類似結(jié)果。Kousha等［8］發(fā)現(xiàn)空氣質(zhì)量健康指數(shù)（the air quality health index，AQHI）與急診就診量存在正相關(guān)關(guān)系。在滯后2和3 d，觀察到AQHI與由于蕁麻疹急診就醫(yī)量的RR之間存在顯著的正相關(guān)關(guān)系。環(huán)境空氣污染物PMs可以影響變態(tài)反應(yīng)性皮膚病的發(fā)生發(fā)展。Song等［3］采用線性混合效應(yīng)模型對(duì)大氣細(xì)顆粒物和超細(xì)顆粒物與兒童特應(yīng)性皮炎進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)超細(xì)顆粒物濃度每升高一個(gè)四分位數(shù)間距（interquartile range，IQR：28～ 140/m3），其皮膚瘙癢的癥狀增加 3.1%（95%CI0.2，6.1）。2010年，Kr?mer等［9］研究提示，居住在車流量大的區(qū)域兒童濕疹的患病率高于居住在車流量較少區(qū)域的同齡兒童。該研究發(fā)現(xiàn)煤煙濃度每升高90%，經(jīng)醫(yī)生診斷的兒童濕疹患病風(fēng)險(xiǎn)增加69%（95%CI1.04-2.75）。

關(guān)于氣象因素對(duì)蕁麻疹發(fā)病情況的影響，我們的研究結(jié)果與其他學(xué)者的研究不一致。本研究顯示，北京市蕁麻疹的日門診量與溫度，相對(duì)濕度呈正相關(guān)關(guān)系。而歐洲的一項(xiàng)針對(duì)兒童的調(diào)查表明，溫度與急性蕁麻疹的發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)，相對(duì)濕度對(duì)其影響則因南北地域而異［10］?？紤]研究對(duì)象的選擇不同造成了結(jié)果的差異：歐洲的這項(xiàng)研究并沒(méi)有以全體蕁麻疹患者作為研究對(duì)象，只選取了兒童的急性蕁麻疹。大氣細(xì)顆粒物PM2.5與蕁麻疹門診量有顯著相關(guān)性，并具有明顯的滯后效應(yīng)。PM2.5與蕁麻疹門診量的關(guān)系易受氣象因素、生物性混雜因素的影響，其中，相對(duì)濕度、平均溫度均與蕁麻疹就診量呈正相關(guān)。

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Association between PM2.5 concentrations and the daily number of outpatient visits for urticaria in Beijing city

Wang Qiaowei,Wang Xuying,Li Yonghe,Lyu Hongmei,Pan Xiaochuan,Liu Wei

Department of Dermatology,Air Force General Hospital of PLA,Beijing 100142,China（Wang QW,Li YH,Lyu HM,Liu W）;Department of Occupational and Environmental Health,School of Public Health,Peking University,Beijing 100191,China（Wang XY,Pan XC）

Liu Wei,Email:lwei5811@126.com

ObjectiveTo investigate the association between concentrations of environmental air pollutants and the daily number of outpatient visits for urticaria in Beijing.MethodsTime series analysis in combination with distributed lag non?linear model（DLNM）and Spearman′s rank correlation test was used to analyze the association between PM2.5 concentrations and the daily number of outpatient visits for urticaria.All effect estimates were expressed as a risk ratio（RR）for the daily number of outpatient visits with an interquartile range（IQR）increase of 82.8 μg/m3in PM2.5.ResultsFrom January 1st 2013 to June 30th 2014,the daily average PM2.5 concentration,temperature,relative humidity and number of visits for urticaria were 89.3 μg/m3,12.7 ℃ ,51.9%and 27.3 respectively.Spearman′s rank correlation test showed that the daily average PM2.5 concentration and number of visits for urticaria were correlated with daily mean temperature（rs=-0.21,0.36,respectively,P＜ 0.05）and relative humidity（rs=0.49,0.31,respectively,P＜ 0.05）,but no correlation was observed between daily average PM2.5 concentrations and daily number of visits for urticaria（rs=0.01,P＞ 0.05）.There was no significant correlation between daily number of outpatient visits for urticaria and daily PM2.5 concentration lagged by 0-14 days（RR=1,95%CI:0.89,1.13）.After potential confounding factors were adjusted,an 82.8 μg/m3increase in daily PM2.5 concentration at lag 0-20 days was significantly associated with a 22%（95%CI:3%,46%）increase in daily number of outpatient visits for urticaria,suggesting that the lagged effect of PM2.5 was obviously increased.ConclusionThe association between PM2.5 concentrations and the number of visits for urticaria is easily affected by meteorological factors and biological confounding factors,and relative humidity and mean temperature are both positively correlated with the number of visits for urticaria.

Urticaria;Air pollutants;Environmental pollution;Humidity;Statistics;PM2.5

劉瑋，Email：lwei5811@126.com

10.3760/cma.j.issn.0412?4030.2017.01.006

2016?04?11）

（本文編輯：周良佳 吳曉初）