學會專欄

陳力振  新北市立土城醫院 兒科主任/新北市立土城醫院 兒童過敏氣喘風濕科 主治醫師/長庚大學 兼任臨床助理教授

台灣建築醫學學會 醫學顧問(醫師)

【學歷】
長庚大學學士後醫學系

【經歷】
美國約翰霍普金斯大學過敏氣喘中心研究員
台灣兒童過敏氣喘及免疫學會理事
美國過敏及氣喘免疫學會會員
歐洲過敏氣喘及臨床免疫學會會員
台灣兒童過敏氣喘及免疫學會專科醫師
中華民國免疫學會專科醫師

懸浮微粒(PM 2.5 )對兒童健康的影響: 最新流行病學研究進展

空氣污染在最近幾年來被認為是對全球健康的主要環境威脅。世界衛生組織 (WHO) 2018 年聲稱,十分之九人們呼吸著被污染的空氣,更重要的是,空氣污染造成了700 萬全球每年的死亡人數(1)。在所有空氣污染物中,細顆粒物(直徑小於 2.5 微米,PM2.5)是對人類健康最嚴重的威脅之一。

我們每天呼吸的空氣裡,有許多類似灰塵的漂浮粒狀物,被稱為懸浮微粒(Particulate Matter);其中,粒徑小於2.5微米的懸浮微粒則被稱之為細懸浮微粒,也就是我們常聽到的「PM2.5」。 PM2.5包括具有多種形式和來源的不穩定空氣傳播化學物和顆粒,在台灣PM2.5常來自於室外的汽車發動機和燃煤或天然氣發電廠排放的廢物、宗教儀式的燒金紙和焚香與來自於中國的跨境污染、及室內環境中產生:例如烹飪、在地毯上行走、家庭寵物、家用化學品和吸煙等。由於PM2.5無法被呼吸道中的纖毛和黏液過濾,細懸浮微粒則可長驅直入肺臟深處的肺泡,經血液循環系統到達各處。所以PM2.5的可能危害並不侷限於呼吸道,其負面影響可及於全身各器官。

以下為近年來基於流行病學研究,簡述環境中PM2.5的暴露對於兒童健康(尤其是生長、呼吸道與神經發育)的影響

  1. PM2.5對兒童生長的影響
  • 懷孕期PM2.5的暴露對於嬰兒的影響

很多研究顯示母親在懷孕期間接觸污染物有可能是影響胎兒發育和兒童健康成長的關鍵。就如同眾所周知,嬰兒期和兒童期接觸二手菸會增加患呼吸道疾病的風險。2021Natalie M. Johnson團隊於系統統計分析(Systematic reviews with meta-analyses)發現整個孕期(尤其是最後三個月) PM2.5暴露與早產和嬰兒低出生體重的風險增加呈正相關(2)

  • 胎兒時期PM2.5的暴露對於嬰幼兒的影響

2021Jacopo Vanoli團隊研究出生後到六歲在平均連續90PM2.5暴露的影響程度,發現在男性與低出生體重孩童,PM2.5 顯著改變了年齡和體重之間的關聯性( 3歲以下兒童呈正相關,之後呈負相關) (3) 2022 年一項前瞻性的世代研究,證實了PM2.5暴露和兒童肥胖呈現正相關,並提出控制環境空氣污染可以預防兒童肥胖的建議(4)

  1. PM2.5對於肺功能和呼吸道症狀/疾病的影響

在一個平均每日PM2.5暴露劑量和7-12歲學齡兒童的肺功能之間的關聯性為期五年研究,發現一年或以上PM2.5平均暴露劑量的增加,顯著降低與FVC(Forced vital capacity: 最大肺活量) FEV1(Forced expiratory volume in 1 second: 第一秒吐氣量) (5)。今年也有學者發表於泰國的研究發現:每日高濃度PM2.5的暴露的三天之內將可導致氣喘急性發作 (6)Mehta 等人經由系統統計分析:長期環境PM2.5暴露增加急性下呼吸道感染的風險,短期暴露也增加因呼吸道感染住院或就診的頻率。

  1. PM2.5對於神經發育的影響

儘管證據仍在增加,但現有研究發現產前/產後 (prenatal/postnatal) 環境空氣污染的暴露和兒童神經發育 (例如自閉症和注意力不足過動症)間,具有潛在的關聯性。有學者研究發現在第三孕期(third trimester)及出生後三年內PM2.5的暴露會增加自閉症的機會(7),且由臨床和動物研究的證據,顯示PM2.5暴露與兒童自閉症發病率的相關性,可能來自於PM2.5引起基因表達變化、氧化壓力增加和神經發炎反應 (8)

儘管現有的研究,對於PM2.5詳細的病理機制仍不清楚。當前的流行病學研究顯現環境PM2.5的暴露與兒童的健康有密切關係。改善空氣污染是當務之急,雖非一蹴可幾,面對PM2.5來襲,更要嚴陣以待,做好自我防護,避免PM2.5進一步傷害全身健康。

附註:

1. Lelieveld, j et el. Lancet Planet. Health 2018, 2, e292–e300

2. Johnson et al. Environmental Health and Preventive Medicine (2021) 26:72 https://doi.org/10.1186/s12199-021-00995-5

3. Vanoli et al. • Environmental Epidemiology (2021) 6:e181

4. Front. Public Health, 22 March 2022. | https://doi.org/10.3389/fpubh.2022.843622                           

5. J Thorac Dis 2020;12(10):6379-6395 | http://dx.doi.org/10.21037/jtd-19-crh-aq-007

6. Chankaew et al. 2 Annals of Global Health DOI: 10.5334/aogh.3513

7. Cheng-Kuan Lin et al. 2021 Environ. Res. Lett. 16 063003

8. You et al. Journal of Biomedical Science (2022) 29:15 https://doi.org/10.1186/s12929-022-00799-x

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