目的：　　据有关数据报告，每年空气污染将导致30万人死亡，2000万人患呼吸系统疾病，经济损失大约在5000亿人民币（占国内生产总值的3％左右）。与成年人相比，由于儿童特殊体征和尚未发育完全的呼吸、免疫、内分泌等系统，使其成为空气污染危害的易感人群和呼吸系统疾病的主要发病人群。因此，深入开展空气污染对儿童呼吸系统疾病的影响研究具有重要意义。　　哮喘，是儿童呼吸系统疾病的主要发病病种，以支气管炎症、高反应性和可逆性气道堵塞为主要特征。据全球哮喘防治倡议专家组在全球哮喘负担研究中发现哮喘患病率在0.7％-18.4％之间，据此估计全世界约有3亿人患有哮喘，并预测到2025年哮喘人群将达到4亿。目前认为环境因素是引起哮喘的重要原因，在环境因素中空气污染物是引起哮喘的确定性因素。哮喘是气道慢性炎症性疾病，涉及复杂的细胞和介质的相互作用机制。炎症机制的发生通常是内源性事件和外源性环境氧化剂共同敏化作用的结果。最近的研究表明过敏性疾病的主要原因可能是由于气道上皮的某些功能或结构缺陷造成的。尽管气道上皮的变化有待阐明，可能的机制是上皮细胞分泌的免疫调节蛋白被破坏或去分化引起的。　　分子生物标志物是一个有用的工具，它可以用来评估呼吸系统疾病的潜在病理生物学机制，同时在出现临床病理症状前揭示环境污染物暴露后的早期健康影响效应。肺表面活性物质蛋白，如16-kDa克拉拉细胞蛋白，被认为是肺上皮完整性的敏感生物标记物。因为它具有抗炎，免疫调节和免疫抑制等作用，所以CC-16蛋白已经被认为是哮喘研究的重要生物标志物之一。由于血清和尿液中的CC-16浓度具有较强相关性，并且对于肾脏健康的人血清中CC-16通过肾排泄到尿液中。因此， CC-16可以通过尿液采样代替血清采样。然而，目前很少有研究对尿液CC16蛋白在空气污染导致儿童哮喘或肺损伤效应的发展过程中的作用进行有关探讨。因此探讨CC16含量变化、空气污染暴露以及与儿童哮喘发病间的关系，有助于揭示哮喘的潜在发病机制。本文通过对中国东北地区9-15岁儿童的横断面研究建立儿童肺功能指标（FVC、FEV1、PEF和MMEF等）预测方程并确定肺功能预测值，按照空气污染浓度将研究对象暴露水平分成高污染组和低污染组，探讨长期环境空气污染暴露和辽宁省9-15岁儿童的肺功能关系。同时，通过基于横断面研究的基础上采用巢式病例对照研究评价尿液中的CC16与儿童肺功能的关系，并探讨空气污染暴露、哮喘对尿液CC16蛋白的变化及其影响程度。　　方法：　　本研究第一部分研究设计采用横断面研究，应用分层随机整群抽样方法，于2011-2012年在辽宁省14个城市中的五个城市抽取研究样本人群。最终，纳入3922名健康无吸烟史儿童。其中，男性儿童1974名，女性儿童1948名。肺功能指标包括FVC、FEV1、MMEF和PEF等，检测采用美国胸科协会和欧洲呼吸协会专家委员会于2005年共同制定的肺功能联合指南的标准，检测仪器为意大利(Spirolab，MIR)可携带式电子肺功能仪。首先，将3922个样本数据随机分成训练子集和验证子集两部分，各包含样本数据2078例和1844例。基于训练子集的数据，应用直线线性回归方程、二次多项式、指数或者对数回归模型对肺功能指标和人体测量变量进行拟合，建立不同性别的FVC、FEV1、MMEF和PEF（因变量）等肺功能指标与年龄、身高和体重（自变量）之间的回归预测方程。回归方程拟合优度检验依据R2（决定系数）和剩余标准差等指标，最后选择R2最大和剩余标准差最小的方程为最佳回归预测模型结果。然后，在验证子集中，利用通过训练子集拟合的肺功能预测方程及部分国内外报道的肺功能预测方程获取每个儿童基于不同预测方程相应的肺功能预测值。同时，采用配对设计t检验对本研究肺功能预测方程与其他研究预测方程的预测值和肺功能实际值差值进行差异性比较分析。　　本研究第二部分的样本源自于论文第一部分2011-2012年辽宁地区9-15岁儿童肺通气功能正常值预测方程研究的同一人群，最终纳入各方面信息数据完全的3415名儿童（非哮喘儿章）进行空气污染与儿童肺功能分析研究。该人群的具体抽样方案详见论文第一部分。同时，采用巢式病例对照研究，在横断面研究4542名儿童中有147名儿童报告经医生诊断患有哮喘，以此147名儿童作为病例组。在其余4391名儿童中选取390名健康儿童作为对照组，进行尿液克拉拉蛋白与儿童肺功能的相关研究。　　第三部分以报告经医生诊断患有哮喘的147名儿童为病例组，采用巢式病例对照研究，在其余4391名儿童中选取390名健康儿童作为对照组。应用人体克拉拉细胞蛋白酶联免疫试剂盒检测其尿液CC16(R&D Systems，USA)，并校正了尿肌酐。在哮喘病例组和对照组分层分析的基础上采用多元线性回归对空气污染暴露与CC16之间的关系进行探讨，并按照性别分层分析讨论CC16与哮喘之间的关系。　　使用SAS软件对数据进行统计分析，所有的统计检验均为双侧检验，以P＜0.05作为差异有统计学意义的标准，分别用卡方检验和t检验或Wilcoxon秩和检验比较分类变量和连续变量在不同组间中的差异。应用Pearson线性相关分析法分析各指标间的相关关系。以单因素和多因素Logistic或者多元线性回归模型计算各因素的比值比(OR)或回归系数(β)及其95％可信区间(CI)。　　结果：　　本研究第一部分以身高、体重和年龄作为肺功能指标预测变量，采用逐步线性回归向前法获得的简单线性回归方程具有较好的拟合效果。以本研究预测方程所得男性儿章肺功能预测值与实际值相比差异无统计意义，但以其他已有的国内外部分预测方程所得男性儿童肺功能预测值与实际值差值均数较大且差异有统计意义。本研究预测方程和其他已有预测方程所得女性儿童肺功能预测值与实际值相比差异均有统计意义，但以本研究预测方程所得肺功能预测值与实际值差值的均数远远小于其他已有预测方程。表明本研究预测方程拟合效果和预测作用优于其他现有研究方程。　　第二部分采用单污染模型和多污染模型在调整性别、年龄、体重指数、父母受教育程度和吸烟等变量后，应用多元线性回归探讨长期环境空气污染暴露和儿童肺功能的关系。在SO2单污染模型中，不同污染暴露分组中FVC、FEV1、PEF、FEF25、预测值FVC％、预测值FEV1％、预测值PEF％和预测值FEV25％等肺功能指标具有统计学差异性，且高浓度组其肺功能低于低浓度组。在PM10单污染模型中，不同污染暴露分组中PEF、FEF25、APPEF和APV75等肺功能指标具有统计学差异性，且高浓度组其肺功能低于低浓度组。在多污染模型中，FVC、FEV1、PEF、FEF25、预测值FVC％、预测值FEV1％、预测值PEF％和预测值FEV25％等肺功能指标与SO2呈负相关。PEF和APPEF等肺功能指标与PM10呈负相关。NO2污染暴露分组中FEV1、PEF和预测值PEF％等肺功能指标虽然具有统计学差异性，但高浓度组的肺功能却高于低浓度组。　　同时，采用多元线性回归分析法分析尿液CC16水平与肺功能关联关系调整性别、年龄、BMI、父母受教育程度及被动吸烟等混杂因素后发现尿液CC16与FVC具有正相关关系（P=0.019），与FEV1的正相关关系接近显著性差异(P=0.091)，提示CC16可能是肺功能指标高低的正向关联蛋白。　　第三部分多因素分析结果显示，在调整性别、年龄、BMI和父母受教育程度等变量后，单污染模型中，尿CC16蛋白水平与年龄、性别具有相关关系，并且和两岁前被动吸烟暴露均呈负相关关系（校正后的回归系数β[95％CI]分别为:SO2污染模型为-0.292[-0.492，-0.091]，NO2污染模型为-0.288[-0.487，-0.089]，PM10污染模型为-0.291[-0.490，-0.091]）。同时，NO2或PM10单污染模型中NO2、PM10高污染暴露组的尿CC16低于低污染暴露组。在SO2、NO2、PM10多污染物模型中，在调整其他影响因素的前提下，年龄、性别和两岁前被动吸烟暴露等变量仍然是尿CC16的主要影响因素，且两岁前吸烟暴露组儿童其尿液CC16显著低于非暴露组儿童。同时，NO2、PM10高污染暴露组其尿CC16低于低污染暴露组。　　同时，本研究结果发现，在调整与CC16相关的其它因素后，男性组尿液CC16水平可进入是否患有哮喘的logistic回归模型，并显示CC16是哮喘的保护因素。　　结论：　　1、本研究建立了中国辽宁省9-15岁儿童儿童肺功能预测方程。　　2、本研究显示长期高浓度空气污染暴露，特别是SO2和PM10将会损害儿童肺功能，空气污染暴露对于儿童大小气道均具有损害效应。同时，肺功能FVC减低儿童其尿液中的CC16水平较低，表明尿液CC16或许可以作为肺功能减低的生物标志物。　　3、本研究结果表明儿章婴幼儿期环境吸烟暴露和高浓度空气污染物慢性暴露，特别是NO2和PM10会降低尿CC16蛋白的水平。男童尿CC16高水平减低了罹患哮喘的风险。尿液CC16可能作为儿童空气NO2、PM10高污染慢性暴露或婴幼儿期环境吸烟暴露及罹患哮喘风险的非侵入性生物标志物。