心血管疾病是导致全球人群死亡和住院的首要病因。近年来，尽管我国心血管疾病防控工作取得一定成效，但在全球气候变化背景下，我国心血管疾病风险防控仍面临严峻挑战。非适宜温度（环境温度偏高或偏低）和细颗粒物（PM2.5）污染是心血管疾病的两大环境危险因素，两类因素之间是否存在协同作用放大对心血管疾病发病风险的影响，尚缺乏基于大样本人群的系统研究证据。针对这一关键科学问题，公共卫生学院吴少伟教授团队基于2013-2017年我国270个地级及以上城市城镇职工和居民每日心血管事件住院就诊记录，开展了一项两阶段时间序列研究，评估了非适宜环境温度对主要心血管事件发作住院风险的影响特征，并探究PM2.5及其关键组分黑碳对非适宜温度相关健康危害的效应修饰效应。相关研究成果近期发表于柳叶刀子刊The Lancet Regional Health-Western Pacific。
研究背景
既往流行病学研究证据提示，极端气温（高温、热浪、寒潮等）可加剧心血管疾病负担。但目前，相关研究多局限于小范围区域或特定人群，缺乏大样本人群研究系统刻画环境温度对多种心血管事件及其亚型发作住院风险的影响特征。此外，PM2.5是增加心血管疾病发病风险的首要环境因素。PM2.5是由多种组分构成的混合物，其中黑碳是PM2.5中具有环境-气候协同效应的关键危害组分，具有强烈吸光性和吸附性，是致全球变暖主要因子之一。同时，高温可加快污染物的化学反应速率，影响PM2.5组分构成及其毒性。因此，黑碳的理化特性及其与气温之间的相互作用提示黑碳可能加剧极端高温相关的心血管疾病发病风险，然而，相关研究证据较为有限。
研究内容
本研究基于2013-2017年我国270个地级及以上城市城镇职工和居民每日主要心血管事件及其亚型住院就诊记录开展了一项两阶段时间序列研究，应用分布滞后非线性模型刻画环境温度对心血管事件住院风险的影响特征，评估非适宜温度（极端低温：定义为纳入城市温度分布的第2.5百分位数；极端高温：定义为纳入城市温度分布的第97.5百分位数）对心血管事件住院风险的影响，并探讨PM2.5及黑碳对极端高温相关的心血管事件住院风险效应修饰作用。
研究结果显示，气温与主要心血管事件住院风险之间呈倒“J”型暴露反应关系，低温对心血管事件住院风险的影响强于高温。对不同心血管事件及其主要亚型而言，最低发病风险温度（minimum morbidity temperature，MMT）介于18.1℃（缺血性中风）到22.3℃（出血性中风）之间（图1）。
图1. 日均气温与主要心血管事件住院风险关联的暴露反应曲线
以MMT为参照，极端低温（定义为纳入城市温度分布的第2.5百分位数，-3.1 ℃）与总心血管事件住院风险关联的比值比（relative risk，RR）及其95%置信区间为1.69（1.46，1.96），极端高温（定义为纳入城市温度分布的第97.5百分位数，27.9 ℃）与总心血管事件住院风险关联的RR值及其95%置信区间为1.27（1.15，1.41）（表1）。
表1. 非适宜温度与主要心血管事件住院风险的关联
极端高温和极端低温对主要心血管事件住院风险影响的具有不同的时间滞后模式，极端低温对总心血管事件住院风险的影响出现在滞后第一天（lag1），在滞后三天（lag3）达到峰值，随后效应估计随着滞后时间延长而减弱；而极端高温对总心血管事件住院风险的影响存在即时效应（lag0），即暴露当日即达到风险最大估计值（图2）。
图2. 极端低温（a）和极端高温（b）对总心血管事件住院风险影响的滞后效应
亚组分析结果提示，中年人群（40–64岁）及城镇居民住院就诊记录覆盖人群对极端低温和极端高温更敏感（图2）。
图3. 非适宜温度与主要心血管事件住院风险关联的亚组分析
依据城市特异性PM2.5和黑碳的四分位数，将每个城市污染物暴露水平分为四组，探索不同PM2.5和黑碳暴露水平下，温度与总心血管事件住院风险的暴露反应关系（图4）。结果表明，PM2.5和黑碳污染可显著增强极端高温对总心血管事件住院风险的影响，且在极端高温条件下，黑碳对心血管事件住院风险的效应修饰强于PM2.5，揭示黑碳和高温联合暴露可能协同放大心血管事件住院风险。
图4. 不同PM2.5和黑碳暴露水平下日均气温与总心血管事件住院风险的暴露反应曲线
亚组分析结果显示，与其它亚组相比，65-74岁居民、女性、居住在北方城市以及城镇职工住院就诊记录覆盖人群在高黑碳暴露水平下（相对于低黑碳暴露水平）更容易受到极端高温的影响（表2）。
表2. 不同亚组黑碳对非适宜温度与总心血管事件住院风险关联的效应修饰作用
高温和黑碳暴露可通过共同机制通路包括诱发炎症反应和氧化应激等产生协同放大效应，加剧对心血管系统的损害。高温本身可引发一系列生理应激反应，包括增加心输出量、改变血液黏度、降低脑灌注、减弱血管收缩反应，在心脏高负荷状态下同时暴露于黑碳，可通过炎症反应诱发内皮功能障碍，促进血栓形成，进一步加重心脏负荷，诱发急性心血管事件。此外，黑碳可吸收太阳短波辐射，增加局部环境温度，加剧高温强度和持续时间，进而增强高温的健康影响。
研究意义
本研究系统揭示了环境温度对主要心血管事件住院风险的影响特征，发现极端高温和极端低温均可增加心血管事件住院风险，且存在不同的时间滞后模式：极端高温对心血管事件住院风险的影响存在即时效应，而极端低温对心血管事件住院风险的影响滞后期较长。进一步分析表明，黑碳暴露可增强极端高温对心血管事件住院风险的影响，提示黑碳与环境温度之间对心血管健康的影响存在协同放大效应。因此，本研究结果为全球变暖背景下的人群心血管疾病防控提供了科学依据，强调未来气候适应性策略应综合考虑空气污染防控，特别是要针对PM2.5关键危害组分（如黑碳）进行精准治理，以缓解全球变暖带来的健康危害。
论文信息
论文题目：Associations between non-optimum temperatures and cardiovascular hospital admissions and effect modification by ambient particulate air pollution: a two-stage time-series study in China
发表期刊：《柳叶刀区域健康-西太平洋》
论文链接：https://www.thelancet.com/journals/lanwpc/article/PIIS2666-6065(26)00033-7/fulltext#sec-4
主要作者介绍
西安交通大学公共卫生学院吴少伟教授为本文牵头通讯作者，中国疾病预防控制中心环境与健康相关产品安全所陈曦研究员为本文共同通讯作者。西安交通大学公共卫生学院博士研究生刘卉萌、助理教授雷剑为本文共同第一作者。该研究得到国家自然科学基金青年科学基金项目（A类）、面上项目和西安交通大学青年拔尖人才计划等项目资助。
