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研究背景
随着全球环境空气质量的变化，空气污染成为社会的热点问题。大量流行病学调查和实验性研究证实了空气污染物会增加呼吸道疾病和心血管疾病的患病风险，而空气污染物对肾功能的影响近年来才逐渐被认识。截至目前，仅美国和中国台北地区报道了空气污染物的长期暴露对肾脏功能影响的流行病学调查研究。然而，由于在不同的地理区域，空气污染物的暴露水平、化学成分及人口学特征的差异，空气污染物对人群健康的影响也会有所区别。上海市作为中国的经济中心，人口密度高，空气污染物浓度在全国范围内居于中等水平，但仍远高于许多发达国家和地区。考虑到上海市的空气污染物暴露水平和高暴露人口、污染物化学成分和来源、居民暴露模式和疾病模式等特征，相关专家和部门在制定政策时仍需参考本市的空气污染物与疾病的健康效应。本研究以住院病人为研究人群，从空气污染物对肾功能的短期暴露效应及长期暴露损伤两方面进行研究，综合探究上海市主要空气污染物对住院人群肾功能损伤的影响，旨在为后续探究空气污染物对肾脏毒性作用机制的实验性研究提供流行病学参考依据，为进一步明确空气污染物与肾脏疾病的健康效应提供思路。
第一部分上海市主要空气污染物的短期暴露对住院人群肾功能的影响
1.1研究目的：以研究对象入院当天上海市空气污染物的日均浓度作为短期暴露浓度，探究空气污染物的短期暴露对住院人群肾功能的影响及滞后效应。
1.2研究方法：通过医院电子病案查询系统，获得3622例2014年10月1日至2015年5月31日期间在上海市同济大学附属第十人民医院、同济医院的消化科、呼吸科及甲状腺乳腺外科住院患者的病例资料，包括一般人口学特征资料、疾病史及危险因素、目前药物治疗情况和实验室检查等资料。采用慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease, CKD)流行病学协作组(CKD-EPI)2009方程估算肾小球滤过率(estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR)，并根据KDIGO指南将eGFR<60ml/minper1.73m2作为CKD的诊断标准。同期主要空气污染物的日均浓度来自上海市环境监测中心(Shanghai Environmental Monitoring Center, SEMC)，包括：可吸入颗粒物(空气动力学直径≤10μm,PM10)、细颗粒物(空气动力学直径≤2.5μm,PM2.5)、二氧化硫(Sulfur dioxide, SO2)、二氧化氮(Nitrogen dioxide, NO2)、一氧化碳(Carbon Dioxide, CO)和臭氧(Ozone, O3)。建立一般线性回归模型，分析上海市主要空气污染物的日均浓度与住院人群eGFR水平的关系及滞后效应。
1.3研究结果：调整年龄、性别、体重指数(Body mass index, BMI)、高血压史、吸烟史、饮酒史等多个混杂因素后，研究对象入院当天PM2.5浓度每上升一个标准差(Standard deviation, SD)，eGFR下降0.0011ml/min/1.73m2[β:-0.0011,95%置信区间(confidence interval, CI):-0.0022,-0.0001]；PM10浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0012ml/min/1.73m2(β:-0.0012,95%CI:-0.0021,-0.0003)；CO浓度每上升一个SD，eGFR下降0.2081ml/min/1.73m2(β:-0.2081,95%CI:-0.3329,-0.0817)。滞后第6天，PM2.5浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0016ml/min/1.73m2(β:-0.0016,95%CI:-0.0025,-0.0006)；PM10浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0011ml/min/1.73m2(β:-0.0011,95%CI:-0.0019,-0.0003)；CO浓度每上升一个SD，eGFR下降0.01480ml/min/1.73m2(β:-0.1480,95%CI:-0.2574,-0.0373)。
1.4研究结论
(1上海市PM2.5、PM10、CO短期暴露浓度与住院人群的eGFR水平下降相关。
(2)PM2.5、PM10、CO短期暴露对肾功能的影响在污染当天和滞后第6天产生负效应。
第二部分上海市主要空气污染物的长期暴露对住院人群肾功能的影响
1.1研究目的：通过Kriging插值法估算住院人群居住地空气污染物的年均暴露浓度，探究空气污染物的长期暴露对肾功能的影响。
1.2研究方法：研究人群的病例资料同上。上海市9个空气质量监测点2013年主要空气污染物的日平均浓度来自SEMC。基于ArcGIS中的克里格(Kriging)插值法从监测点到研究对象居住地进行空间插值，综合9个监测点的空气污染物检测水平后计算出研究对象居住地的年均暴露浓度。采用多因素非条件logistic回归模型分析空气污染物的年均暴露浓度与研究人群CKD患病率的关系；采用一般线性回归模型分析空气污染物的年均暴露浓度与个体eGFR水平的关系。对年龄、性别、BMI、CHD史、ACEI药物使用情况及ARB药物使用情况进行分层分析。
1.3研究结果：调整年龄、性别、BMI、高血压史、吸烟史、饮酒史等多个混杂因素后结果显示，PM10年均暴露浓度每升高一个SD，CKD的患病风险增加11%(OR:1.11, 95%: 1.02, 1.21)，eGFR下降0.40ml/min/1.73m2(β:-0.40,95%CI:-0.80,-0.01)。在年龄≥65岁、男性、BMI＜24kg/m3、有CHD史、未使用ACEI或ARB药物的人群中，空气污染物年均暴露浓度上升会引起CKD患病风险增加。
1.4研究结论
(1)住院人群居住地PM10长期暴露浓度与其CKD的患病风险增加及eGFR水平下降相关。
(2)年龄≥65岁、男性、BMI<24kg/m3、有CHD史、未使用ACEI或ARB药物的人群中，居住地空气污染物的长期暴露浓度与其CKD的患病风险增加相关。
总结：上海市短期暴露于PM2.5、PM10和CO会增加住院人群CKD的患病风险，长期暴露于PM10会增加住院人群CKD的患病风险。
随着全球环境空气质量的变化，空气污染成为社会的热点问题。大量流行病学调查和实验性研究证实了空气污染物会增加呼吸道疾病和心血管疾病的患病风险，而空气污染物对肾功能的影响近年来才逐渐被认识。截至目前，仅美国和中国台北地区报道了空气污染物的长期暴露对肾脏功能影响的流行病学调查研究。然而，由于在不同的地理区域，空气污染物的暴露水平、化学成分及人口学特征的差异，空气污染物对人群健康的影响也会有所区别。上海市作为中国的经济中心，人口密度高，空气污染物浓度在全国范围内居于中等水平，但仍远高于许多发达国家和地区。考虑到上海市的空气污染物暴露水平和高暴露人口、污染物化学成分和来源、居民暴露模式和疾病模式等特征，相关专家和部门在制定政策时仍需参考本市的空气污染物与疾病的健康效应。本研究以住院病人为研究人群，从空气污染物对肾功能的短期暴露效应及长期暴露损伤两方面进行研究，综合探究上海市主要空气污染物对住院人群肾功能损伤的影响，旨在为后续探究空气污染物对肾脏毒性作用机制的实验性研究提供流行病学参考依据，为进一步明确空气污染物与肾脏疾病的健康效应提供思路。
第一部分上海市主要空气污染物的短期暴露对住院人群肾功能的影响
1.1研究目的：以研究对象入院当天上海市空气污染物的日均浓度作为短期暴露浓度，探究空气污染物的短期暴露对住院人群肾功能的影响及滞后效应。
1.2研究方法：通过医院电子病案查询系统，获得3622例2014年10月1日至2015年5月31日期间在上海市同济大学附属第十人民医院、同济医院的消化科、呼吸科及甲状腺乳腺外科住院患者的病例资料，包括一般人口学特征资料、疾病史及危险因素、目前药物治疗情况和实验室检查等资料。采用慢性肾脏病(Chronic Kidney Disease, CKD)流行病学协作组(CKD-EPI)2009方程估算肾小球滤过率(estimated Glomerular Filtration Rate, eGFR)，并根据KDIGO指南将eGFR<60ml/minper1.73m2作为CKD的诊断标准。同期主要空气污染物的日均浓度来自上海市环境监测中心(Shanghai Environmental Monitoring Center, SEMC)，包括：可吸入颗粒物(空气动力学直径≤10μm,PM10)、细颗粒物(空气动力学直径≤2.5μm,PM2.5)、二氧化硫(Sulfur dioxide, SO2)、二氧化氮(Nitrogen dioxide, NO2)、一氧化碳(Carbon Dioxide, CO)和臭氧(Ozone, O3)。建立一般线性回归模型，分析上海市主要空气污染物的日均浓度与住院人群eGFR水平的关系及滞后效应。
1.3研究结果：调整年龄、性别、体重指数(Body mass index, BMI)、高血压史、吸烟史、饮酒史等多个混杂因素后，研究对象入院当天PM2.5浓度每上升一个标准差(Standard deviation, SD)，eGFR下降0.0011ml/min/1.73m2[β:-0.0011,95%置信区间(confidence interval, CI):-0.0022,-0.0001]；PM10浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0012ml/min/1.73m2(β:-0.0012,95%CI:-0.0021,-0.0003)；CO浓度每上升一个SD，eGFR下降0.2081ml/min/1.73m2(β:-0.2081,95%CI:-0.3329,-0.0817)。滞后第6天，PM2.5浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0016ml/min/1.73m2(β:-0.0016,95%CI:-0.0025,-0.0006)；PM10浓度每上升一个SD，eGFR下降0.0011ml/min/1.73m2(β:-0.0011,95%CI:-0.0019,-0.0003)；CO浓度每上升一个SD，eGFR下降0.01480ml/min/1.73m2(β:-0.1480,95%CI:-0.2574,-0.0373)。
1.4研究结论
(1上海市PM2.5、PM10、CO短期暴露浓度与住院人群的eGFR水平下降相关。
(2)PM2.5、PM10、CO短期暴露对肾功能的影响在污染当天和滞后第6天产生负效应。
第二部分上海市主要空气污染物的长期暴露对住院人群肾功能的影响
1.1研究目的：通过Kriging插值法估算住院人群居住地空气污染物的年均暴露浓度，探究空气污染物的长期暴露对肾功能的影响。
1.2研究方法：研究人群的病例资料同上。上海市9个空气质量监测点2013年主要空气污染物的日平均浓度来自SEMC。基于ArcGIS中的克里格(Kriging)插值法从监测点到研究对象居住地进行空间插值，综合9个监测点的空气污染物检测水平后计算出研究对象居住地的年均暴露浓度。采用多因素非条件logistic回归模型分析空气污染物的年均暴露浓度与研究人群CKD患病率的关系；采用一般线性回归模型分析空气污染物的年均暴露浓度与个体eGFR水平的关系。对年龄、性别、BMI、CHD史、ACEI药物使用情况及ARB药物使用情况进行分层分析。
1.3研究结果：调整年龄、性别、BMI、高血压史、吸烟史、饮酒史等多个混杂因素后结果显示，PM10年均暴露浓度每升高一个SD，CKD的患病风险增加11%(OR:1.11, 95%: 1.02, 1.21)，eGFR下降0.40ml/min/1.73m2(β:-0.40,95%CI:-0.80,-0.01)。在年龄≥65岁、男性、BMI＜24kg/m3、有CHD史、未使用ACEI或ARB药物的人群中，空气污染物年均暴露浓度上升会引起CKD患病风险增加。
1.4研究结论
(1)住院人群居住地PM10长期暴露浓度与其CKD的患病风险增加及eGFR水平下降相关。
(2)年龄≥65岁、男性、BMI<24kg/m3、有CHD史、未使用ACEI或ARB药物的人群中，居住地空气污染物的长期暴露浓度与其CKD的患病风险增加相关。
总结：上海市短期暴露于PM2.5、PM10和CO会增加住院人群CKD的患病风险，长期暴露于PM10会增加住院人群CKD的患病风险。