早产（preterm birth，PTB）通常定义为妊娠未满37周即分娩，是导致新生儿死亡和远期健康风险的重要因素；而妊娠期糖尿病（gestational diabetes mellitus，GDM）是指妊娠期间首次发生或发现的糖代谢异常，不仅与空气污染暴露有关，也是早产的重要危险因素之一。尽管既往研究提示细颗粒物（PM2.5）与早产/妊娠期糖尿病发生风险增加均存在关联，但PM2.5并非“均质暴露”：其组分差异可能意味着毒性差异，尤其是交通来源相关的黑碳可能是关键驱动因素，但相关研究证据不足。此外，既往研究提示妊娠期糖尿病患者早产发生风险较高，而PM2.5是否可能通过引起妊娠期糖尿病发生风险增加，进而引起早产风险增加尚缺乏可靠的人群流行病学研究证据支持。
针对上述科学问题，公共卫生学院吴少伟教授团队采用“遗传因果推断+多中心真实世界队列”的双证据研究策略，系统评估PM2.5及关键组分对早产发生风险的影响，并重点探索妊娠期糖尿病的中介作用。相关研究成果发表于Environmental Chemistry and Ecotoxicology（点击下方“阅读原文”获取全文）。
研究设计与图形摘要
主要研究结果一：孟德尔随机化分析结果提示“黑碳组分的代理指标效应更敏感”，且妊娠期糖尿病可能是连接PM2.5与早产的关键中介因素
基于欧洲人群的单因素孟德尔随机化（Mendelian randomization，MR）分析分析发现：
（1）PM2.5与妊娠期糖尿病之间存在正向潜在因果关联，PM2.5每增加一个标准差，妊娠期糖尿病的发生风险增加至1.61倍；
（2）妊娠期糖尿病与早产同样呈稳定正向关联；
（3）PM2.5与早产的关联在单变量MR分析中并不显著。
进一步引入PM2.5吸光系数进行多因素MR分析，结果显示：
（1）PM2.5吸光系数（作为黑碳代理指标）与早产呈显著正向关联，而PM2.5质量浓度与早产的关联并不显著，提示早产发生风险可能更受关键组分驱动。
（2）在东亚人群中也观察到一致结果方向：PM2.5质量浓度与妊娠期糖尿病关联不显著，但PM2.5吸光系数与妊娠期糖尿病呈显著正向关联。
此外，基于欧洲人群的MR中介分析提示： PM2.5对早产的总效应与直接效应均不显著，但经由妊娠期糖尿病对早产的中介效应显著，因此PM2.5可能主要通过提升妊娠期糖尿病发生风险而间接增加早产发生风险。
主要研究结果二（图1）：队列研究结果显示与伴高黑碳PM2.5污染事件关联的不良母婴结局发生风险更高
基于覆盖我国14个代表性城市的中国环境和遗传因素出生队列（The China Birth Cohort-Environmental and Genetic Factors，CBC-EG），分析结果显示妊娠0–23周期间每增加10天PM2.5污染事件暴露，妊娠期糖尿病风险增加至1.17倍；早产发生风险增加至1.05倍。
暴露于伴高黑碳PM2.5污染事件的妊娠期糖尿病和早产发生风险增加更明显，分别为1.21倍和1.06倍；
然而，伴低黑碳PM2.5污染事件与早产关联不显著，这与MR中“关键组分更敏感”的提示一致，进一步支持“在同等PM2.5污染强度下，黑碳组分可能是驱动早产风险增加的重要因素”。
图1. PM2.5污染事件暴露与妊娠期糖尿病和早产的相对风险。
分图（A）与（B）显示与PM2.5污染事件关联的妊娠期糖尿病的相对风险；分图（C）与（D）显示与PM2.5污染事件关联的早产的相对风险。研究结果表示为中国环境与遗传因素出生队列研究中妊娠0–23周期间， PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3，深蓝色）、伴低黑碳PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3且黑碳 ≤ 2.5 μg/m3，绿色）以及伴高黑碳PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3且黑碳 > 2.5 μg/m3，橙色）每增加10天所关联的风险变化（样本量 = 78,557）。
主要研究结果三（图2）：妊娠期糖尿病在PM2.5污染事件与早产关联中起显著中介作用
基于队列研究的中介分析进一步显示：
（1）PM2.5污染事件对早产的总效应为每增加10天，早产发生风险增加至1.07倍，其中经由妊娠期糖尿病介导的风险比例为38%；
（2）伴低黑碳PM2.5污染事件暴露与早产的关联主要体现为“经由妊娠期糖尿病介导”，提示即便总效应不显著，妊娠期糖尿病仍可能是关键桥梁；
上述发现与MR中“PM2.5→妊娠期糖尿病→早产”的间接效应链条相互印证，形成遗传因果关联与队列流行病学关联研究的一致性证据链。
图2妊娠期糖尿病在PM2.5污染事件暴露与早产关联中的中介分析
（A）PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3）；（B）伴低黑碳PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3且黑碳 ≤ 2.5 μg/m3）；（C）伴高黑碳PM2.5污染事件（日均PM2.5 > 35 μg/m3且黑碳 > 2.5 μg/m3）（样本量 = 78,557）。
研究的科学意义与公共卫生启示
本研究的核心贡献在于：
1）以“遗传因果推断（MR）+多中心大样本队列”组合证据强化了“PM2.5—妊娠期糖尿病—早产”的作用链条，减少仅依赖单一设计可能带来的偏倚；
2）提示孕期空气污染健康风险可能不仅取决于PM2.5质量浓度，更受关键组分（如黑碳）驱动，为组分导向的空气污染精准治理提供依据；
3）从可干预角度看：在PM2.5高污染且黑碳水平较高地区，强化孕期妊娠期糖尿病筛查与管理，有助于降低PM2.5相关早产风险，实现“环境治理+疾病风险防控”的协同目标。
论文信息与作者团队
研究论文题目：Association of PM2.5 and black carbon with preterm birth, mediated by gestational diabetes mellitus: genetic- and cohort-based approaches
期刊与DOI：Environmental Chemistry and Ecotoxicology，https://doi.org/10.1016/j.enceco.2026.02.003
本院吴少伟教授、东部战区总医院商学军教授、华中科技大学章慧平教授为论文共同通讯作者，本院博士研究生朱佳琪、助理教授陈娟为论文共同第一作者。该研究获得国家重点研发计划、国家自然科学基金、中央高校基本科研业务费及西安交通大学青年拔尖人才计划等项目资助。
