與出生缺陷發(fā)生有關(guān)聯(lián)的空氣污染因素

黃彥紅 姜承志 李靜 李媛 李荔荔 周忱

作者單位：1.110011 沈陽(yáng)，沈陽(yáng)市婦嬰醫(yī)院；2.沈陽(yáng)理工大學(xué)環(huán)境與化學(xué)工程學(xué)院；3.沈陽(yáng)市婦幼保健院

出生缺陷是指在胎兒出生前就已經(jīng)發(fā)生的異常，包括形態(tài)結(jié)構(gòu)異常、生理功能異常、代謝缺陷所導(dǎo)致的異常等。出生缺陷現(xiàn)已成為導(dǎo)致嬰兒死亡率和兒童發(fā)病率升高的主要原因[1]。導(dǎo)致出生缺陷的原因很多，遺傳因素約占25%，環(huán)境因素約占10%，而另外65%～70%為遺傳與環(huán)境兩種因素相互作用的結(jié)果。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者在出生缺陷的空氣污染因素方面做了大量研究工作。流行病學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，出生缺陷的發(fā)生與父母暴露于空氣污染的環(huán)境有關(guān)。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和試管研究表明，多種空氣污染物具有致畸、致突變作用。鑒于空氣污染對(duì)出生缺陷影響的證據(jù)，以及目前我國(guó)部分城市大氣污染嚴(yán)重的現(xiàn)狀，急需確定空氣污染與出生缺陷的關(guān)聯(lián)性，明確環(huán)境空氣中的有害污染物，為環(huán)境空氣治理設(shè)定明確目標(biāo)，從根本上預(yù)防出生缺陷的發(fā)生。文章就與出生缺陷有關(guān)聯(lián)的空氣污染物的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。

1 與出生缺陷相關(guān)的空氣污染物

近年來(lái)，隨著霧霾天氣的增多，越來(lái)越多的研究表明，孕婦暴露于空氣污染的環(huán)境，會(huì)對(duì)胎兒造成諸多不利影響，出現(xiàn)死胎、死產(chǎn)、出生缺陷等。

1.1 顆粒物 大氣中顆粒物主要來(lái)自于污染源的直接排放，比如煙囪排煙、機(jī)動(dòng)車尾氣、地面揚(yáng)塵等；另外，空氣中硫氧化物、氮氧化物、揮發(fā)性有機(jī)物等互相作用，也會(huì)形成細(xì)小顆粒物，這些細(xì)小顆粒物的組成依地點(diǎn)、氣候、季節(jié)等不同而變化較大。目前，環(huán)境監(jiān)測(cè)的顆粒物項(xiàng)目主要有PM10和PM2.5。PM2.5不但可進(jìn)入肺泡，還可穿過(guò)肺泡上皮，進(jìn)入血液循環(huán)，從而到達(dá)全身。研究發(fā)現(xiàn)，直徑更小的顆粒物能穿過(guò)血管壁，進(jìn)入大腦中樞和胎兒體內(nèi)，危害極大。

大氣中的顆粒物是其他有害化學(xué)物質(zhì)，如二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）、有機(jī)物及一些無(wú)機(jī)金屬成分的載體，比如PM10中有機(jī)物含量達(dá)10%。以顆粒物作為載體，這些有害化學(xué)物質(zhì)進(jìn)入人體后，對(duì)胎兒構(gòu)成威脅，會(huì)導(dǎo)致不良妊娠結(jié)局的發(fā)生。湯俊等[2]探討分析某市大氣污染對(duì)新生兒出生缺陷的影響，結(jié)果表明PM10濃度可能是出生缺陷發(fā)生的重要影響因素。

1.2 硫氧化物 SO2主要來(lái)源于化石燃料的燃燒排煙，是煤煙型大氣污染的主要代表污染物。SO2及SO2在體內(nèi)的衍生物，對(duì)生殖細(xì)胞的功能和微結(jié)構(gòu)有毒性作用，對(duì)生殖細(xì)胞和胚胎發(fā)育具有一定的影響。SO2的暴露對(duì)妊娠早期的影響最為明顯。臺(tái)灣的一項(xiàng)研究表明，母親在妊娠期暴露于高濃度的SO2環(huán)境中與暴露于低濃度SO2環(huán)境中相比，低出生體質(zhì)量?jī)旱陌l(fā)生率會(huì)增加26%，且發(fā)生足月低出生體質(zhì)量?jī)旱奈ｋU(xiǎn)性會(huì)隨SO2暴露濃度的增加而升高。張亞娟等[3]研究表明，妊娠后前3個(gè)月大氣中SO2濃度每升高10 μg/m3，可能會(huì)增加出生缺陷的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)(OR=1.002，95%CI：1.001～1.003)。

1.3 氮氧化物 NO2主要來(lái)源于各種爐窯、機(jī)動(dòng)車等的排氣，是化石燃料高溫燃燒時(shí)，空氣中的氧與氮結(jié)合所產(chǎn)生的。有研究證實(shí)，妊娠期暴露于NO2環(huán)境中，可導(dǎo)致胎盤(pán)脂質(zhì)過(guò)氧化水平增加，引起胚胎著床后死亡及出生后生長(zhǎng)發(fā)育異常。鄭金艷[4]研究發(fā)現(xiàn)，孕初第1個(gè)月暴露于NO2空氣污染環(huán)境中，會(huì)增加出生缺陷發(fā)生的危險(xiǎn)(OR=1.271，95%CI：1.001～1.613)。

1.4 一氧化碳(CO)及臭氧(O3) Ritz等[5]發(fā)現(xiàn)，新生兒室間隔缺損與妊娠前期暴露于高濃度CO有關(guān)，主動(dòng)脈缺損、肺動(dòng)脈缺損的發(fā)生與暴露于含有O3的大氣環(huán)境呈正相關(guān)，二者存在劑量-效應(yīng)關(guān)系。Gilboa等[6]對(duì)德克薩斯州的出生缺陷兒進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)CO是室間隔缺損發(fā)生的危險(xiǎn)因素(OR=2.04，95%CI：1.26～3.29)。Hansen等[7]研究發(fā)現(xiàn)，O3每增加5 μg/m3，新生兒發(fā)生肺動(dòng)脈瓣缺損的危險(xiǎn)性會(huì)增加(OR=2.96，95%CI：1.34～7.52)。

1.5 有機(jī)污染物 目前經(jīng)研究，與出生缺陷有關(guān)聯(lián)的空氣中的有機(jī)污染物有：多環(huán)芳烴(PAH)類、甲醛、苯及苯系物。

1.5.1 多環(huán)芳烴(PAH)類 城市大氣中有很多有機(jī)化合物，是可疑的致畸物或致癌物，特別是多環(huán)芳烴(PAH)類，大多有致癌性。燃料的不完全燃燒，是苯并[α]芘等PAH類污染物產(chǎn)生的主要原因。有研究顯示，苯并[α]芘會(huì)引起動(dòng)物胚胎發(fā)生畸形；活化后的苯并[α]芘使人體細(xì)胞染色體畸變率顯著增高[8]。苯并[α]芘進(jìn)入體內(nèi)后，誘導(dǎo)胎盤(pán)中芳香烴化酶的活性增強(qiáng)，同時(shí)使谷胱甘肽硫轉(zhuǎn)移酶活性降低，造成有害產(chǎn)物大量蓄積，對(duì)胎盤(pán)產(chǎn)生毒性，影響胎兒的生長(zhǎng)和發(fā)育[9]。另有小鼠試驗(yàn)也發(fā)現(xiàn)，苯并[α]芘暴露可使卵細(xì)胞發(fā)生異常，使體細(xì)胞突變。

張一丹等[10]研究顯示，多環(huán)芳香烴(PAH)類大氣污染物屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物，這些污染物在人體內(nèi)蓄積，會(huì)影響生殖腺或胚胎生長(zhǎng)發(fā)育，甚至?xí)?dǎo)致染色體異常或基因突變等，導(dǎo)致流產(chǎn)或出生缺陷。

1.5.2 甲醛 甲醛是刺激性氣體，長(zhǎng)時(shí)間吸入，會(huì)損傷肝臟、腎臟、血液系統(tǒng)、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等，并可降低人體的免疫力[11]。職業(yè)危害調(diào)查研究顯示，婦女、孕婦長(zhǎng)時(shí)間暴露于低濃度甲醛氣體，可致胎兒畸形、新生兒免疫力降低、體質(zhì)下降、智力發(fā)育障礙[12]。李解生等[13]研究顯示，甲醛對(duì)小鼠胚胎發(fā)育有致毒和致畸作用。

1.5.3 苯及苯系物 苯是一種氣味芳香的無(wú)色液體，苯在常溫下極易揮發(fā)，甲苯、二甲苯屬于苯的同系物。長(zhǎng)期低濃度接觸苯及苯系物，可引起人外周血淋巴細(xì)胞染色體畸變，從而引起遺傳毒性[14]。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)對(duì)苯及苯系物聯(lián)合染毒表明，低劑量苯、二甲苯具有明顯的胚胎毒性，聯(lián)合染毒，其毒性為相加作用[15]。

苯系物通過(guò)呼吸進(jìn)入孕婦體內(nèi)，會(huì)對(duì)胚胎產(chǎn)生毒性。薛冬梅等[16]調(diào)查顯示，苯及甲苯對(duì)女工月經(jīng)及生育有明顯影響，特別是女工吸入苯及甲苯后，子代出生缺陷的發(fā)生率有明顯的提高。

2 與出生缺陷發(fā)生有關(guān)聯(lián)的空氣環(huán)境

空氣污染危險(xiǎn)因素來(lái)源于孕婦接觸上述有空氣污染物的場(chǎng)所，包括室外大氣環(huán)境、室內(nèi)空氣環(huán)境。

2.1 室外大氣環(huán)境 目前，我國(guó)大部分城市的大氣污染仍屬于煤煙型的大氣污染，燃煤污染物主要有硫氧化物(如SO2)、氮氧化物(如NO2)、碳氧化物(如CO、CO2)、臭氧(O3)及有機(jī)化合物(C1～C10化合物)。燃煤污染物由火電廠煙囪排出，在電廠主導(dǎo)風(fēng)向下風(fēng)向側(cè)污染物濃度較高。有報(bào)道顯示，在火力發(fā)電廠主導(dǎo)風(fēng)向下側(cè)居民區(qū)內(nèi)，新生兒先天畸形發(fā)生率顯著高于對(duì)照區(qū)，并且距電廠越近，畸形率越高。

近年來(lái)，越來(lái)越多的流行病學(xué)證據(jù)顯示，環(huán)境空氣污染與出生缺陷發(fā)生率升高有直接或者間接的相關(guān)性。妊娠不同時(shí)期暴露于不同污染水平的空氣環(huán)境中，會(huì)影響出生缺陷的發(fā)生率。妊娠前暴露于空氣污染環(huán)境，可能會(huì)影響遺傳基因或男女雙方配子的后生效應(yīng)；妊娠期暴露于空氣污染環(huán)境，胚胎或胎兒在宮內(nèi)的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到影響；動(dòng)物實(shí)驗(yàn)毒理學(xué)，也證明空氣污染對(duì)生殖存在負(fù)面影響，潛在影響遺傳基因發(fā)生突變[17]。

侯海燕等[18]發(fā)現(xiàn)，大氣污染程度不同的城市，出生缺陷發(fā)生率也有差異。馮小微等[19]對(duì)本溪市出生缺陷兒與大氣污染關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)，懷孕期間居住在重污染區(qū)的致畸危險(xiǎn)性比輕污染區(qū)高1倍(P=0.0025)。另外，姚慈將[20]研究表明，空氣污染對(duì)城鎮(zhèn)圍生兒出生缺陷存在急性影響且存在滯后效應(yīng)。

2.2 室內(nèi)空氣環(huán)境 在居住室內(nèi)環(huán)境方面，妊娠前半年內(nèi)室內(nèi)裝修或購(gòu)置新家具，會(huì)導(dǎo)致甲醛或苯系有機(jī)物濃度的增加，造成室內(nèi)空氣的有機(jī)物污染。已有研究表明，這些有機(jī)化學(xué)物質(zhì)會(huì)危及胎兒的正常發(fā)育。

鄧桂霞等[21]探討某家具生產(chǎn)基地甲醛-苯聯(lián)合污染與胎兒畸形的相關(guān)性，結(jié)果表明，胎兒畸形可能與甲醛-苯污染相關(guān)。陽(yáng)清香等[22]分析顯示，孕產(chǎn)婦居住環(huán)境甲醛和苯濃度與胎兒畸形具有明顯的相關(guān)性。丁杰等[23]研究表明，因?yàn)楝F(xiàn)代新裝修居室和新購(gòu)置的家具，往往會(huì)散發(fā)出甲醛、苯等有機(jī)氣體，所以新裝房屋與新家具都是胎兒形成期的重要危險(xiǎn)因素。吳成秋[24]調(diào)查分析顯示，裝修居室空氣污染會(huì)對(duì)女性的月經(jīng)和生殖功能產(chǎn)生危害，從而導(dǎo)致出生缺陷率增高。陳曉媛[25]研究表明，圍孕期受甲醛暴露性污染與先天性心臟病有明顯的相關(guān)性。

3 結(jié)論

目前，空氣污染與出生缺陷的關(guān)系研究，大多是采用調(diào)查、統(tǒng)計(jì)的方法展開(kāi)的描述性研究，而對(duì)于大氣污染物的環(huán)境過(guò)程機(jī)制缺乏深入研究；對(duì)致畸的大氣污染物質(zhì)進(jìn)入人體的渠道，以及基因突變和染色體畸變過(guò)程機(jī)理還不夠明確，有待更深入的研究。只有將統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果與致畸作用機(jī)理進(jìn)行結(jié)合，才能清楚地認(rèn)識(shí)空氣污染與出生缺陷的關(guān)系，得出正確結(jié)論，進(jìn)而找到有效的干預(yù)手段，預(yù)防出生缺陷的發(fā)生。