根据我们对文献的了解,这项流行病学研究在调整气象因素后首次关注妊娠中期 PM 与母体血清 25OHD 水平之间的独立关系。我们发现在妊娠中期分别有 23.5%、41.3% 和 35.2% 的孕妇维生素 D 缺乏、不足和充足。我们发现 PM2.5 的最大累积效应出现在滞后 45 天,PM10 的最大累积效应出现在滞后 60 天。然而,在调整时间和/或气象因素后,效果值急剧下降。结果表明,PM 对母体血清 25OHD 水平的影响有限。
将 VDD 与妊娠并发症联系起来的研究清单继续增加:维生素 D 状态与妊娠糖尿病 36、37、38、39、气源性过敏原致敏 40 和调节性免疫标志物 41 相关。一项对八项研究的荟萃分析发现,VDD 与先兆子痫风险之间存在显着关联,这在将 VDD 定义为 25OHD 的研究中更为明显。 50nmol/L 和美国的 42。此外,一项对 24 项观察性研究的荟萃分析证实了 VDD(<50nmol/L)与早产风险增加之间的关联(OR 1.58;95% CI 1.08 至 2.31)43。关于出生体重,一项对三项观察性研究的荟萃分析发现,在调整潜在混杂因素后,母体维生素 D 状态与出生体重之间存在弱正相关关系 44。此外,最近的评论表明,怀孕期间适当水平的维生素 D 与怀孕期间的发病率较低有关 45,46。
赵等人。报告了产前暴露于较高的 PM2.5 和 PM10 水平与妊娠晚期和整个妊娠期间女性循环 25OHD 浓度降低之间的关联24。他们报告称,整个孕期 PM2.5 和 PM10 暴露量增加 10μg/m3 与 25OHD 下降 4.62%(95% CI 26.31% 至 22.93%)和 5.06%(95% CI 26.50% 至 23.62%)相关水平,分别24。与他们进行的分析相比,我们首先调查了 PM 在个体层面上最大累积效应的时间窗口,然后根据时间和气象因素进行了调整。尽管在完全调整的模型中 PM2.5 和 PM10 的效应量都很小(PM2.5 的 β 值 = - 0.032;PM10 的 β 值分别 = - 0.039),但它们非常显着(P 值 < ; 0.00001)。 β值显示出两次大的下降,一次是在调整季节后,另一次是在调整大气压力后。由于大气压力和温度的共线性,可以推断季节和大气压力/温度可能是回归模型中的重要混杂因素。因此,在一些 PM 和维生素 D 水平的相关性分析中,当没有对气象因素进行调整时,PM 的独立作用可能被高估了。另一方面,现在有证据表明 25OHD 在骨骼肌细胞中积累,在冬季提供功能性储存 47,48。该机制是由肌肉细胞通过巨蛋白-cubilin 膜转运过程摄取循环维生素 D 结合蛋白 (DBP) 介导的。如果可以找到优化 25OHD 的肌肉保护机制效率的方法,例如,一种药物或某种运动方案,那么这种优化可能会确保维生素 D 状态也通过一个已经进化以适应季节变化的过程进行优化维生素 D 供应 48。因此,我们还提出,在冬春季PM含量较高(人群维生素D含量也较低)时,孕妇除了补充维生素D外,还应在做好PM防护措施的同时,继续参加户外活动,例如,戴上口罩或面罩,并避开高 PM 区域,例如交通繁忙的道路旁,以增加维生素 D 水平。
事实上,在具有不同季节的地区,人群中的 25OHD 浓度随时间波动 29、49、50、51、52。许多研究表明,季节是影响血清 25OHD 水平的主要因素 15,29,53,54,55。季节的周期性变化会影响气象因素的周期性变化,例如温度、湿度和日照时间。因此,与仅针对季节进行调整的其他研究不同,我们的研究针对个体水平的气象因素暴露进行了精确调整。
另一方面,气象因素也与PM浓度的周期性变化有关。天气和气候是影响 PM56 化学和大气停留时间的最重要因素。在中国的一项研究中,分析了 366 个城市的 PM 水平的地理和时间变化以及一致的气象条件,大部分地区的 PM 浓度峰值出现在冬季,并且 PM 水平与降水、相对湿度、空气呈负相关。温度和风速,但在 PM 水平和地表压力之间发现了正相关 57。 Guan 等人 58 报道了中国西部三个城市 PM 的时空变化以及气象因素对 PM 的影响。 Crawford 等人 59 分析了澳大利亚卢卡斯高地的气象学对颗粒物源类型的影响,他们报告说温度显着影响 PM2.5 水平。印度的一项研究报告称,PM 表现出显着的季节性变化,并且与温度有很强的负相关性,具有相当大的依赖性56。
在前体 7-脱氢胆固醇暴露于来自太阳的 UVB(290-315nm)辐射后,人体 90% 以上的维生素 D 是在人体皮肤中合成的。阳光照射期间 UVB 的强度以及维生素 D 的合成量受到太阳天顶角 (SZA) 的影响,即当地垂直线与太阳位置之间的角度。因此,最强烈的太阳辐射发生在 SZA 较小时,即在较低海拔地区,在夏季 11:00-15:00 左右,此时皮肤合成维生素 D 最为活跃 61。在纬度 > 50°,对于所有皮肤类型和种族,人类皮肤在冬季和春季参与的维生素 D 合成非常少 62。此外,维生素 D 的产生量取决于当地的天气条件,例如过滤 UVB 辐射的云量百分比,并在一天中的所有季节和时间产生影响 50。因此,由于 PM 可以吸收和扩散太阳辐射,一些学者假设 PM 可以通过减少 UVB 暴露来间接减少维生素 D 的形成23、24。然而,其他学者认为,PM 的形态、化学组成、密度存在显着的时空变化,很难确定其对紫外线辐射的影响 63。最近,发现 PM10 是太阳 UVB 辐射的显着负预测因子,但 PM10 的影响微乎其微27。该结论可进一步推断PM10对维生素D水平有影响,但影响较小,与我们的研究结果一致。结合上述观点,我们提出了一个假设(见图S4),即PM和气象因素通过影响个人UVB暴露水平间接影响孕妇维生素D的周期性变化。例如,冬季气温较低,日照时间较少时,PM浓度较高,但孕妇在户外的时间较少,穿的衣服较多,导致太阳UVB辐射暴露较低,减少了维生素 D。
在亚组分析中,除了相对湿度较低之外,PM 和 25OHD 之间的负面影响在所有考虑的亚组中以及经过仔细调整后都很明显。在交互作用分析中,季节和大部分气象因素与 PM 与 25OHD 的关联存在交互作用。然而,它们相互作用的机制尚不清楚,需要在未来进一步研究。
我们的研究存在一些局限性。首先,我们的结果是从孕中期的中国孕妇人群中获得的,不能外推到其他人群。其次,该研究是一项分析性回顾性研究,因此提供有限的证据表明 PM 暴露与维生素 D 结果相关,并且因果之间的差异不确定。第三,使用测试结果的个体缺乏人口统计信息(教育水平、维生素D/钙补充剂的使用、户外活动、防晒的使用和BMI等)。然而,可以从这项研究中收集到有价值的见解,因为它涉及对产前检查人群的大型数据集的回顾性分析。我们在个体水平上使用精确调整来揭示 PM 水平是否与 25OHD 浓度独立相关。未来将建立一个信息更丰富的维生素D数据库,研究维生素D的补充。第四,没有研究太阳UVB剂量信息;因此,这一重要指标可以纳入未来的研究。