精神分裂症是一种严重的精神疾患，影响全球约2400万人。大多数精神分裂症患者会经历多次复发，而复发可导致更严重的不良预后和疾病负担。精神分裂症的发作与氧化应激和炎症密切相关，而短期暴露于环境空气污染可诱导氧化应激及炎症的发生。因此，空气污染也可能是精神障碍的重要危险因素之一。
目前关于空气污染暴露与精神分裂症发作风险的研究主要关注污染物绝对浓度的影响，忽略了精神分裂症患者疾病发作之前空气污染浓度短期相对变化的潜在影响。同时，暴露于持续增加的空气污染水平将产生累积的氧化损伤，进一步增加疾病发作风险。识别空气污染水平的短期相对增加与精神分裂症发作的关系有助于增进对空气污染急性精神健康损害的理解，为空气污染相关精神健康损害的预防提供更加全面的流行病学依据。
公共卫生学院科研人员基于我国259个地级及以上城市的每日精神分裂症住院数据及全国城市空气质量实时发布平台发布的六种环境空气污染物（细颗粒物[fine particulate matter, PM2.5]、可吸入颗粒物[inhalable particulate matter, PM10]、二氧化氮[nitrogen dioxide, NO2]、二氧化硫[sulfur dioxide, SO2]、臭氧[ozone, O3]和一氧化碳[carbon monoxide, CO]）的每日浓度数据开展研究，采用两阶段时间分层的病例交叉研究方法，评估了空气污染绝对浓度和相对浓度变化与精神分裂症发作（用住院表示）风险之间的关系，相关成果近期发表于国际知名期刊JAMA Network Open（https://jamanetwork.com/journals/jamanetworkopen/fullarticle/2824332）。
该研究开发了两种反映空气污染相对浓度变化的新型暴露指标：相邻两日空气污染增加（air pollution increases between neighboring days，APIN）及空气污染持续增加事件（sustained increase events，SIE）。其中前者定义为当天空气污染绝对浓度与前一天的空气污染绝对浓度之差，包含正值和负值；根据不同空气污染物的浓度量级，进一步定义以下空气污染持续增加事件：PM2.5和PM10的APIN≥5 μg/m³且持续1天以上、2天以上、3天以上和4天以上；NO2和 SO2的APIN≥1 μg/m³且持续1天以上至4天以上；CO的APIN≥0.05 mg/m³且持续1天以上至4天以上。
研究结果显示，空气污染物（除O3外）绝对浓度均与精神分裂症住院风险增加呈统计学显著关联。例如，PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO的两日移动平均绝对浓度（lag0-1）每增加一个四分位间距（IQR），对应的精神分裂症住院风险增加分别为1.36%（95% CI：0.51%-2.21%）、1.80%（95% CI：0.81%-2.80%）、4.32%（95% CI：2.81%-5.85%）、2.35%（95% CI：0.93%-3.79%）和1.67%（95% CI：0.37%-2.98%）（图1）。对于每一种空气污染物，当绝对浓度超过当前世界卫生组织的空气质量指南或特定阈值浓度时，对应的精神分裂症住院风险显著增加，且浓度超标程度越大，风险增加越明显（表1）。
图1.不同时间窗下各空气污染物浓度每增加一个IQR对应的精神分裂症住院风险百分比变化及其95%置信区间
表1. 各空气污染物浓度超标或过度超标对应的精神分裂症住院风险百分比变化及其95%置信区间
此外，PM2.5、PM10、NO2、SO2和CO的6日移动平均APIN（lag0-5）每增加一个IQR，对应的精神分裂症住院风险分别增加2.37%（95%CI，0.88%-3.88%）、2.95%（95%CI，1.46%-4.47%）、4.61%（95%CI，2.93%-6.32%）、2.16%（95%CI，0.59%-3.76%）和2.02%（95%CI，0.39%-.68%）相关（图2）。双暴露模型中控制绝对浓度后，结果保持稳定。与空气污染物绝对浓度相比，APIN显示出更长时间的效应模式，在较长的时间窗口与精神分裂症住院风险的关联更明显。在不同的持续增加事件定义下，随着持续增加事件累积天数的延长，精神分裂症住院风险呈现上升趋势，提示空气污染持续增加的时间越长，精神分裂症住院的风险越高，空气污染持续增加存在累积效应（图3）。
图2. 不同时间窗下各空气污染物APIN每增加一个IQR对应的精神分裂症住院风险百分比变化及其95%置信区间
图3. 各空气污染物持续增加事件对应的精神分裂症住院风险百分比变化及其95%置信区间
研究发现空气污染浓度短期相对变化（表示为相邻两日空气污染增加，APIN）与精神分裂症发作（住院）风险增加存在独立于各空气污染物绝对浓度的显著关联；空气污染持续增加事件（SIE）的时间越长，对应的精神分裂症发作（住院）风险增加越显著。上述发现为认识空气污染的急性精神健康损害提供了新证据，提示在精神分裂症发作预防管理中，可能需要额外关注空气污染水平的短期相对升高，尤其是持续较长时间的累积升高现象。
公共卫生学院吴少伟教授为文章通讯作者，公共卫生学院博士研究生白丽君为文章第一作者。研究得到国家重点研发计划（2023YFE0117400，2022YFC3702604）、国家自然科学基金（82273587）以及西安交通大学青年拔尖人才计划（A类）等项目的资助。
