最新的全球疾病负担研究（Global Burden of Disease Study 2019,GBD）评估了1990年至2019年全球204个国家和地区中87种危险因素的疾病负担,结果显示,在过去的10年间,暴露风险增加最多的危险因素是大气颗粒物污染,其次还有药物滥用、高空腹血糖水平及高体质指数（Body mass index,BMI）等。大气颗粒物（Particulate matter,PM）是悬浮在空气中的固体颗粒物与液体颗粒物的总称,来源包括道路交通、工业生产、煤炭/生物质燃烧及土壤粉尘等,其化学组成十分复杂,包含无机水溶性离子、碳质组分、重金属及有机物等多种对人体健康有毒有害的物质。大气颗粒物的粒径大小从数纳米至数十微米不等,粒径越小的颗粒物其比表面积越大,更易吸附有毒有害物质。大气颗粒物能沉积在人体口鼻咽喉、气管、支气管及肺泡等部位,部分甚至能穿过气血屏障并经过血液循环运输至全身各器官组织,对人体健康有极大危害。研究发现,大气颗粒物能通过诱导细胞发生氧化应激反应、炎症反应,以及通过对细胞的遗传毒性作用等,对人体健康造成不良影响。妊娠期作为一段特殊的生命时期,孕妇及胎儿对大气颗粒物的不良健康作用更为敏感。人群研究表明,大气颗粒物暴露可能对肥胖的发生风险有影响,但在特殊人群（如孕妇）中仍缺乏相关流行病学证据。此外,关于大气颗粒物暴露对孕妇血糖水平的改变及妊娠期糖尿病发生风险的影响,目前流行病学研究的结论并不完全一致,仍需结合不同地区、不同人群、不同暴露特征等具体情况进行更多探讨。大气颗粒物既能通过影响母体健康或胎盘功能对胎儿产生影响,也能穿过胎盘屏障直接干扰胎儿宫内发育编程,进而影响其在出生后及成年期对多种疾病的易感性。目前有流行病学研究评估了孕期大气颗粒物暴露与婴幼儿生长发育间的关联,但研究数量有限且多集中在发达地区,研究结论也并不一致。此外,流行病学证据提示孕妇孕期增重及血糖水平可能会影响婴幼儿的生长发育,但尚无研究探讨孕期大气颗粒物暴露是否能通过影响孕妇孕期增重或血糖稳态对婴幼儿的生长发育产生影响。基于上述背景,依托于一项大型前瞻性出生队列,本研究分析了不同孕期大气颗粒物暴露与孕妇孕期增重及妊娠期糖尿病间的关联,并对潜在效应修饰因子进行探索。此外,本研究评估了各孕期大气颗粒物暴露对新生儿出生体重及1-24月龄婴幼儿生长发育的影响,并在前期研究结果的基础上,采用中介效应模型探索孕妇孕期增重及血糖在其中的中介作用。第一部分孕期大气颗粒物暴露与孕妇孕期增重的关联研究目的:研究孕期大气颗粒物暴露与孕妇孕期增重的关联,并探索气温等因素在此关联中的潜在效应修饰作用。方法:基于在武汉市妇女儿童医疗保健中心开展的一项大型前瞻性出生队列,本研究于2013年至2015年共招募了7606名孕妇作为研究对象。基于孕妇的家庭住址,使用土地利用回归模型估算每位孕妇在妊娠期间的大气颗粒物(PM2.5、PM10)暴露水平。采用广义估计方程分析各个孕期的大气颗粒物暴露与孕妇孕期增重及增重过少/过多的关联,并分别使用广义线性模型以及修正Poisson回归模型来分析整个孕期的大气颗粒物暴露对孕期增重与增重过少/过多的影响。采用分层分析及交互作用检验来探索在大气颗粒物暴露与孕期增重关联中可能存在的效应修饰因子。结果:在本研究纳入的全部7606名孕妇中,平均孕期增重为16.68±4.90 kg,有931（12.24%）名孕妇孕期增重不足,4326（56.88%）名孕妇孕期增重过多,其余2349（30.88%）名孕妇的孕期增重量则处于比较适宜的范围内。孕早、中、晚期和整个孕期的PM2.5暴露浓度每升高10μg/m~3,孕妇孕期总增重分别增加0.103 kg（95%CI:0.044,0.162）、0.162 kg（95%CI:0.102,0.222）、0.143 kg（95%CI:0.086,0.201）以及0.215 kg（95%CI:0.137,0.294）;孕期增重过多的风险分别增加1.4%（RR=1.014,95%CI:1.002,1.025）、1.9%（RR=1.019,95%CI:1.007,1.030）、1.3%（RR=1.013,95%CI:1.002,1.023）以及2.4%（RR=1.024,95%CI:1.009,1.039）。孕中、晚期及整个孕期的PM10水平每上升10μg/m~3,孕期增重分别增加0.066 kg（95%CI:0.013,0.118）、0.088 kg（95%CI:0.035,0.142）以及0.114 kg（95%CI:0.037,0.191）;未发现PM10暴露与孕妇孕期增重过少/过多有显著关联。此外,分层分析结果显示,孕早期气温与大气颗粒暴露对孕妇孕期总增重的影响有显著的交互作用（P for interaction1。采用广义估计方程评估各个孕期大气颗粒物暴露对出生体重及巨大儿发生风险的影响,采用广义线性模型及Logistic回归分别分析整个孕期大气颗粒物浓度与出生体重及巨大儿发生风险间的关联。采用广义估计方程及广义线性模型分别分析孕三期及整个孕期大气颗粒物暴露与各月龄婴幼儿WFL z评分、BMI z评分间的关联,并使用混合线性模型评估孕期大气颗粒物暴露与1-24月龄婴幼儿WFL z评分、BMI z评分间的平均效应。采用广义估计方程及修正Poisson回归模型分别分析孕三期及整个孕期大气颗粒物暴露对婴幼儿超重肥胖发生风险的影响。结合前两部分研究的分析结果,在满足中介效应分析条件的基础上,使用中介效应模型分析孕妇孕期增重、血糖水平在上述关联中的中介作用。结果:新生儿平均出生体重为3291.14 g,巨大儿的发生率为5.13%。1、12、24月龄婴幼儿WFL z评分的均数分别为0.32、0.69与0.27;BMI z评分的均数分别为0.36、0.62与0.26;超重与肥胖的发生率分别为24.96%、31.66%及18.87%。在新生儿中,孕三期及整个孕期PM2.5暴露水平与出生体重呈正向关联;孕中、晚期及整个孕期PM2.5浓度的升高与巨大儿发生风险的增大有关。孕晚期及整个孕期PM10暴露与出生体重呈正相关,与巨大儿之间并无显著关联。孕三期及整个孕期PM2.5暴露水平与1月龄婴幼儿WFL z评分、BMI z评分及超重肥胖的发生风险均呈现显著的正向关联。孕中、晚期及整个孕期PM10暴露也与1月龄婴幼儿生长发育有关。在12月龄婴幼儿中,孕早期PM2.5、PM10暴露水平与其BMI z评分及超重肥胖的发生风险呈负相关,而孕晚期PM2.5、PM10暴露与BMI z评分及超重肥胖的发生风险呈正相关。孕早期PM2.5暴露与24月龄婴幼儿BMI z评分及超重肥胖的发生风险呈负相关,但未见孕期PM10暴露对24月龄婴幼儿的生长发育有显著影响。孕期大气颗粒物暴露对1-24月龄婴幼儿生长发育影响的平均效应显示,各孕期PM2.5暴露浓度的升高与婴幼儿WFL z评分、BMI z评分的升高有显著关联。孕早期PM10暴露水平与婴幼儿WFL z评分呈负相关,而孕晚期PM10暴露水平的上升与WFL z评分及BMI z评分的增大有关。中介效应分析结果显示,孕期增重在孕期PM2.5、PM10暴露与出生体重及巨大儿发生风险的关联中存在显著的中介作用。此外,孕早期PM2.5暴露能通过升高孕妇空腹血糖水平而增大新生儿出生体重及巨大儿发生风险。在1月龄、12月龄及24月龄婴幼儿中,孕三期及整个孕期PM2.5暴露均能通过增大孕期增重从而增大婴幼儿WFL z评分、BMI z评分及超重肥胖的发生风险。孕期增重在孕中、晚期及整个孕期PM10暴露与1、12月龄婴幼儿WFL z评分、BMI z评分及超重肥胖发生风险的关联中有显著的中介作用。孕晚期及整个孕期PM10暴露亦能通过孕期增重对24月龄婴幼儿的生长发育产生影响。此外,孕妇空腹血糖在孕中期PM2.5暴露与1月龄婴幼儿WFL z评分、BMI z评分及超重肥胖发生风险的关联中同样具有中介作用。由于孕妇空腹血糖水平与12月龄及24月龄婴幼儿生长发育间的关联均不显著,不满足中介效应分析条件,故排除分析。结论:本研究发现孕期大气颗粒物,尤其是细颗粒物的暴露与新生儿出生体重呈现正向关联,并可能会导致巨大儿的发生。此外,本研究还发现不同孕期的大气颗粒物暴露对不同月龄婴幼儿生长发育的影响存在差异。如孕早期PM2.5暴露与1月龄婴幼儿BMI z评分呈正相关,而与12及24月龄婴幼儿的BMI z评分呈负相关;孕中、晚期PM2.5暴露与1月龄及12月龄婴幼儿的BMI z评分呈显著的正向关联,而与24月龄婴幼儿BMI z评分间的关联并不显著。本研究首次评估了孕期增重在孕期大气颗粒物暴露与出生体重及婴幼儿生长发育中的中介作用,并发现大气颗粒物能通过孕期增重发挥显著的间接效应。此外,本研究还发现,孕妇空腹血糖可能是孕期PM2.5暴露与新生儿出生体重及1月龄婴幼儿生长发育关联中的中介变量。需要注意的是,本研究的发现只提供了一些流行病学线索,在将来的研究中需结合细胞实验与动物实验对相关机制作进一步的探索。