慢性阻塞性肺病(COPD)、哮喘等慢性呼吸疾病是全球健康的沉重负担,而肺功能下降是其核心特征。随着工业发展,空气污染成为重要致病因素,其中挥发性有机化合物(VOCs)作为最常见的空气污染物之一,主要通过呼吸侵入人体。
2025年5月16日,南方医科大学学者用NHANES数据库,在期刊《Environmental Pollution》(环境科学与生态学二区,IF=7.6)发表了一篇题为:“Independent and joint effects of volatile organic compounds on pulmonary function in U.S. adults from NHANES: the mediating role of platelet-to-lymphocyte ratio”的研究论文,旨在系统评估七种特定血液VOCs(1,4-二氯苯、甲苯、间/对二甲苯、溴二氯甲烷、氯仿、二溴一氯甲烷、硝基甲烷)对成人肺功能的独立和联合效应。
研究表明,特定的血液VOCs(尤其是1,4-二氯苯和硝基甲烷)以及它们的混合暴露与肺功能损害显著相关。而PLR部分介导了VOC混合暴露对肺功能的负面效应。
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研究团队使用了美国国家健康与营养调查(NHANES)2007-2012年的数据,经过纳排,最终纳入了1,697名≥18岁符合条件的参与者,性别分布均衡,平均年龄约为46岁。
研究思路主要分为以下三部分:
首先,通过多元线性回归分析单个VOC与肺功能指标(FEV1, FVC, PEF, FEV1/FVC%)的关联;
进而,运用贝叶斯核机回归 (BKMR) 和加权分位数(WQS) 回归评估七种VOCs的联合效应、相互作用、剂量反应关系以及识别关键贡献VOC;
最后,基于WQS构建的VOC综合暴露指数,采用中介分析探讨PLR是否在VOC混合暴露与肺功能损害之间起介导作用。
图1 图形摘要
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主要研究结果
研究结果显示,除血液中的甲苯和氯仿外,血液中的1,4 -二氯苯、间/对二甲苯、溴二氯甲烷、二溴氯甲烷和硝基甲烷与肺功能受损有显著相关性。
其中,二溴氯甲烷与肺功能呈显著正相关,其余4种VOCs呈显著负相关。
表1 在调整其他VOC后,特定血液VOC与肺功能关联
图2 单变量暴露-反应函数
考虑到真实环境中多种VOCs的存在以及多元线性回归分析的局限性,研究进一步探讨了多种VOCs对美国普通成年人肺部功能的联合影响。结果表明,暴露于混合的血液VOCs与肺功能受损显著相关。
其中,1,4-二氯苯和硝基甲烷对降低FEV1和FVC的影响最显著,而硝基甲烷对PEF的影响最大。
表2 利用BKMR模型建立肺功能模型的PIPs
此外,值得注意的是,PLR在上述VOC混合物与肺功能的关联中发挥了潜在的中介作用,特别是影响PEF。
图3 中介分析
综上所述,七种血液挥发性有机物(VOCs)的联合效应与肺功能损害显著相关。研究强调了环境VOC混合暴露对呼吸健康的危害,识别出了关键有害的VOCs(1,4-二氯苯、硝基甲烷),并揭示了全身性炎症可能是其作用机制之一。