中华预防医学杂志    2018年12期 环境和人群健康研究的思考与展望    PDF     文章点击量:200    
中华预防医学杂志2018年12期
中华医学会主办。
0

文章信息

邬堂春
WuTangchun
环境和人群健康研究的思考与展望
Thought and perspectives of environment and human health
中华预防医学杂志, 2018,52(12)
http://dx.doi.org/10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2018.12.001

文章历史

投稿日期: 2018-10-11
上一篇:美国环保署提出的有毒化学物风险评估新指南草案受到质疑
下一篇:艾滋病预防技术进展与防治策略
环境和人群健康研究的思考与展望
邬堂春     
邬堂春 430030 武汉,华中科技大学同济医学院公共卫生学院/教育部环境与健康重点实验室
摘要:
关键词 :环境;流行病学方法;健康结局
Thought and perspectives of environment and human health
WuTangchun     
Ministry of Education Key Lab for Environment and Health/Tongji School of Public Health, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430030, China
Corresponding author: Wu Tangchun, Email: wut@mails.tjmu.edu.cn
Abstract:
Key words :Environment;Epidemiologic methods;Health outcomes
全文

近年来,随着我国经济高速增长和综合国力大幅度提高,国人预期寿命越来越长,这里面有卫生系统的重大贡献。众所周知,年龄是众多疾病的危险因素[1],老龄化、环境和生活方式等因素导致我国居民的疾病谱及死因构成发生重大改变:从以患营养不良和传染病为主向与环境密切相关的慢性非传染性疾病(如心脑血管疾病、恶性肿瘤、慢性阻塞性肺部疾病、糖尿病)为主的重大转变。这些环境相关疾病严重降低国人的预期寿命,而骨骼肌肉系统疾患、精神心理性疾病等严重影响国民的生活质量;这些疾病均可通过改变体重、腰围、血压、血脂、血糖和肺功能等达到有效防治,目前,疾病早期的预防效果远未达到国人的需求[2]。随着我国社会经济的不断发展,在解决温饱等人类基本需求后,大众自然对环境、健康的需求和要求与日俱增。正如习近平总书记指出"没有全民健康,就没有全面小康,要把人民的健康放在优先发展的地位"和"金山银山不如绿水青山"。特别是党的十九大报告中指出,人民内部矛盾已改变为"人民日益增长的美好生活需求和不平衡不充分发展之间的矛盾",这些均充分强调环境健康研究与有效的预防对策制订在服务国家重大需求中的战略地位和意义。在中华预防医学杂志创刊65周年之际,本人浅谈环境与人群健康研究的思考,供同行批评与指正。

一、认识环境因素的多样性和复合性,加强其变异性和可靠性的研究  环境,即广义的环境,指围绕人群的空间可以直接或间接影响人类生存、发展和健康的各种因素统称,包括生活、工作和社会环境中的物理、化学、生物因素、经济因素、文化因素和生活方式(如吸烟、饮酒、锻炼、睡眠、饮食习惯等)。各种环境因素按其属性可分为物理、化学、生物和社会因素四大类,这些因素所构成的复合环境(称为大环境或广义的环境因素)共同影响人类的生长发育和健康(大健康)[2,3]。尽管管理分工和学科分类的侧重点不同,但这些因素大多通过呼吸道、消化道等作用于机体,综合影响人群,特别是那些直接或间接影响血液成分的因素,经过血液循环,涉及更多的系统和器官,对健康影响更为广泛。环境与健康本质上是相辅相成、互相促进的,具有危害和保护的双重特性。如适宜的温度、气压和适量的化学物质等促进健康和生长发育,甚至有的还是人体健康所必需的,反之,如高温、化学污染物等不良环境因素才引起健康损害,如中暑、心肺系统疾病等[4]。环境、机体及它们的相互作用是决定人类健康与否的基础和关键,由于环境监测分析技术、系统生物学技术和人工智能的快速发展,促进了环境因素与健康研究不断进步,使环境与健康的研究进入"大环境"、"大数据"时代,必将促进人类健康,但是这些高通量、自动化、智能化的指标系统化,以及与公认标准方法的相关性如何,是制约环境与健康研究、应用的关键因素,这也决定了未来中国能否引领环境健康研究领域的重要因素。由于人类活动范围广泛性、环境的复杂性和变异性,因此,根据不同的研究目的,其研究设计应该考虑更多的环境因素代谢与转化、主要与次要危害、危险因素和保护因素、长期和短期的健康效应和环境因素本身的变异性[5],这些因素决定了环境与健康剂量反应关系的可信性及其在制订预防对策的作用意义。

二、理解不同健康结局的意义,加强不同结局的转归与动态变化研究  环境因素对人体的作用可以在分子、细胞、组织、器官、个体及群体水平上表现出来,而健康与损害的基础是环境因素与机体的各种分子(如DNA、表观遗传、mRNA、蛋白质、代谢物、微生物等)的交互作用。环境因素经过各种途径进入人体,直接或/和代谢转化后,随着血液循环,引起一系列反应、损伤、疾病,甚至死亡,可称为环境因素所致的4种健康结局。环境因素引起如体温、血压、血脂、血糖、神经内分泌、氧化应激、炎性免疫等系列生理生化反应,这些反应是机体积极的、重要的防御反应,然而,如果机体反应过低或过强或持续时间过长,就可能引起人体的不良影响,甚至可能是早期健康损害、疾病和死亡的危险信号和基础。因此,研究环境因素与机体各种反应的剂量或强度反应关系、动态变化是理解环境与健康关系的基础。如果有害因素过强或机体反应异常,就会出现各种早期健康损害,如:血压、血脂和血糖的不良改变、遗传和表观遗传损伤增加(微核率、DNA损伤、基因突变、DNA甲基化、lncRNA、miRNA等)、肺功能下降、动脉粥样硬化加剧、心率变异性下降、肝肾功能下降等。这些早期损害可发展成两种完全相反的结局:健康或疾病。如果采取积极病因控制和干预等预防措施,其早期损害则多恢复为健康,反之,则发展为疾病、死亡[4,6]。《国际疾病分类》是根据疾病的某些特征,按照规则将疾病分门别类,并用编码的方法来表示的系统,目前最新版本为第10版(International classification of Disease, ICD-10)。由于疾病多种多样、诊断准确性、严重性和治愈率等不同,因此,在研究健康结局的可信度判断上,应该多思考疾病诊断的准确性,特别是前瞻性队列研究,如:心肌梗死、不稳定心绞痛和稳定性心绞痛均属于冠心病,但是,新发稳定性心绞痛在前瞻性队列研究中,其诊断可信度要比心肌梗死、不稳定心绞痛逊色得多[5]。当然,最严重、最可信的健康结局是死亡,即生命终止,尽管死因可能多种多样,但是主要死因大多数还是相对清楚的,所以死因是大多数前瞻性队列研究用得较多的结局。研究环境导致机体反应、早期损害、轻症疾病、严重疾病、死亡的转归和动态变化等多种结局,采用暴露组学、代谢组学、基因组学、表观遗传组学、转录组学、蛋白质组学等新技术,对进一步发现环境因素、机体变化及交互作用在健康转归和演变中的作用,是一个重要任务与挑战!

三、发现更多可信的环境与人群健康关系证据,加强证据的应用与转化  环境与人群健康研究目的是为人类制订预防对策提供可靠的科学证据,其最终目标是通过改变和干预,来促进人类健康。因为环境相关疾病的人群研究方法及其提供的证据等级在制订政策、国家卫生标准和预防干预中作用是不同的,其可信度、研究实施难度从低到高依次为病例报道、临床经验、生态研究、现况调查、病例对照研究、前瞻性队列研究、随机对照试验、系统性综述和荟萃分析。尽管每种研究方法均有优缺点,但是,不同的方法在不同研究阶段中的作用不同,大多数是从低级别研究获得初步发现,到大样本、多中心的前瞻性研究,或是多个队列的系统性综述和荟萃分析进行证实。下面列举三个例子,大家知道,在职业与肿瘤研究方面,英国医生Percivall Pott在1875年发现并报道了伦敦扫烟囱工人易患阴囊癌,不仅第一次把职业环境与癌症发生联系了起来,而且开启了人类探索肿瘤病因的序幕;随后,多个人群研究证明煤焦油引发了肿瘤,激发全世界科学家利用各式各样的物质进行致癌实验,国际癌症研究所于1969年认定了1 000多种对人类确有致癌性的或者有可能致癌的物质。这些发现与系统研究既促进肿瘤致癌机制的研究,又促进了环境健康中早期筛查和致癌物的预评价,加强了致癌物的控制和管理[7]。又比如20世纪80年代,基于许多现况研究和病例对照研究的初步结果,中美合作课题组针对生产性粉尘健康危害的科学问题,建立了世界上最大7.4万名接尘工人队列(24年回顾性和20年前瞻性研究),阐明了生产性粉尘累积接触和尘肺发病的剂量-效应关系,提出了控制尘肺发病的生产场所接触限值;还证实生产性矽尘接触不仅能引起肺癌高发,还可引起呼吸系统和心血管疾病死亡的增高[8]。该研究成果已经用于修订我国、欧洲、美国和世界卫生组织矽尘防控标准,也是国际癌症中心认定矽尘是人类致癌物的最强人群证据,回答了国民经济支柱行业中粉尘合理化控制水平的科学问题,取得显著社会经济效益。第三个例子,众所周知,做饭和取暖是人类赖以生存与发展的基本条件。随着我国社会经济的转型,出现了使用不同种类的做饭和取暖方式,如:用电、用气、中央供暖等(清洁燃料类)和用煤、木柴、木炭、农作物等(固体燃料类),但是,关于使用固体燃料产生室内空气污染的健康危害特征,仍缺乏大样本、多中心、高质量的科学证据,更缺少可持续和经济上可行的预防措施。最近,来自27万多名农村居民(世界上最大、5个农村地区)的前瞻性队列结果,不仅回答了使用固体燃料做饭和取暖导致多少心血管死亡和总死亡,而且还回答改用清洁燃料和使用通风设施的保护作用[9]。即使在不能使用清洁燃料的家庭,廉价的通风设施也能减少一半左右的死亡人数,初步的监测发现,通风能将室内PM2.5降低50%~60%。因此,发现更多的环境与人群健康关系证据,通过政策、投资和行动的改变,促进人类健康,这是环境与健康研究的生命线,必将更多服务于健康中国和生态文明建设。

参考文献
[1]BarzilaiN, CuervoAM, AustadS. Aging as a Biological Target for Prevention and Therapy[J]. JAMA, 2018, 320(13):1321-1322. DOI: 10.1001/jama.2018.9562.
[2]邬堂春.立足预防慢性非传染性疾病,重新审视环境与遗传交互作用研究策略[J].中华预防医学杂志, 2014, 50(4), 241-243. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2014.04.001.
[3]郑玉新.暴露评估与暴露组研究——探索环境与健康的重要基础[J],中华预防医学杂志,2013,47(2):99-100.DOI: 10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2013.02.001.
[4]袁晶,韩斌,陈仁杰等.空气颗粒物致心肺损害的基础研究[J].中华预防医学杂志, 2016, 50(8), 747-752. DOI:10.3760/cma.j.issn.0253-9624.2016.08.015.
[5]YuanY, XiaoY, FengW, et al. Plasma Metal Concentrations and Incident Coronary Heart Disease in Chinese Adults: The Dongfeng-Tongji Cohort[J]. Environ Health Perspect, 2017,125(10):107007. DOI: 10.1289/EHP1521.
[6]邬堂春.加强早期健康损害研究预防环境相关疾病[J].中华预防医学杂志, 2013, 47(7), 579-580. DOI:103760/cma.j.issn.0253-9624.2013.07.001.
[7]邬堂春.职业卫生与职业医学[M]. 8版.北京:人民卫生出版社,2017.
[8]ChenW, LiuY, WangH, et al. Long-term exposure to silica dust and risk of total and cause-specific mortality in Chinese workers: a cohort study[J]. PLoS Med, 2012,9(4):e1001206. DOI: 10.1371/journal.pmed.1001206.
[9]YuK, QiuG, ChanKH, et al. Association of Solid Fuel Use With Risk of Cardiovascular and All-Cause Mortality in Rural China[J]. JAMA, 2018,319(13):1351-1361. DOI: 10.1001/jama.2018.2151.