哮喘是1种常见的慢性呼吸道疾病，据世界卫生组织统计，全球超过3.39亿人罹患哮喘，发病率1%~18%。2019年，国际权威医学期刊《柳叶刀》发表了我国学者完成的《中国成人哮喘流行状况、风险因素与疾病管理现状》研究结果，指出我国20岁及以上人群哮喘患病率为4.2%，成人患者总数达4570万，远超预估。与成人相比，儿童呼吸道和肺的发育尚未完全成熟，是哮喘的高发人群。全国儿科哮喘协作组的流行病学调查数据显示，1990-2010年我国0~14岁儿童哮喘患病率每隔10a增长60%左右，20a间增长近140%。

空气污染与哮喘发病率

儿童哮喘发病率的显著上升与室内外空气污染密切相关。空气污染物，如PM_2.5、O₃、NO_x等是公认的影响呼吸系统健康的负面因素，这些污染物会通过引发氧化应激和损伤、气道重塑、炎性通路和异常免疫反应、呼吸道过敏等机制诱发或加重哮喘。Michael Guarnieri和John Balmes总结近5a已发表的有关空气污染对哮喘影响的研究后指出，短期接触O₃、NO₂、SO₂、PM_2.5和与交通有关的空气污染（TRAP）会增加哮喘症状加重的风险；长期暴露于空气污染中，尤其是TRAP及NO₂会导致儿童和成人新发哮喘。1项涉及欧洲10个城市的研究表明，儿童哮喘发作中14％和儿童哮喘恶化中15％归因于与道路相关的污染物的暴露。1项针对NO₂与儿童哮喘发病率的研究估计，全球范围内每年有400万例新发的儿科哮喘病例可归因于NO2污染，占全球哮喘发病率的13％，其中64％病例发生在城市地区。Cai等研究了我国上海地区空气污染对哮喘住院的影响，结果显示，空气污染物PM₁₀、SO₂、NO₂和黑炭浓度的升高可导致哮喘住院率不同程度升高（1.82%～8.26%），且SO₂、NO₂和寒冷季节是导致哮喘住院的最主要因素。

哮喘监测

由于哮喘无法根治，需要对疾病的活动性及治疗反应进行监测以控制病情的发展。生物标志物是可通过无创的方式、简单的技术易于获得的一些生物分子，被广泛用于客观测量、评估和反映疾病的病理生理过程及药物治疗效果。具体到哮喘生物标志物，是指能监测疾病的活动性，预测临床结果，可区分哮喘的表型，客观地评价症状的指标。根据标本的类型，可将哮喘生物标志物分成：呼出气（呼出气一氧化氮FeNO、呼出气冷凝液）、尿液（尿白三烯E4）、血清（外周血嗜酸粒细胞、嗜酸性粒细胞阳离子蛋白、免疫球蛋白E、血清穿孔素、补体C3、C4等）、诱导痰等。但目前还没有研究发现鼻液中与空气污染暴露相关的氧化应激生物标志物。

丙二醛（MDA）是1种活性氧（ROS）诱导脂质过氧化的稳定产物，已被广泛用作氧化应激的生物标志物。目前已在尿液和呼出的呼气冷凝液中分别检测到了循环系统和下呼吸道的氧化应激。鼻子是空气污染物进入人体的主要入口，假设空气污染物进入呼吸道后会对鼻子造成氧化损伤，则鼻液中的MDA也有可能作为监测哮喘状态的生物标志物。杜克大学的几位学者对这一假设进行了验证。

以43名5～13岁哮喘儿童为研究对象，在2周的连续门诊就诊间隔中，对每名儿童进行4次测量。每次就诊时，采集鼻液和尿液样本，并测量呼出一氧化氮分数（FeNO）作为肺部炎症的生物标志物。除鼻液MDA外，测量尿液MDA和8-羟基-2′-脱氧鸟苷（8-OHdG）作为全身氧化应激生物标志物，并使用儿童哮喘控制试验（C-ACT）评估哮喘症状。研究发现，在门诊就诊前0～5d估计的24h平均个人PM2.5暴露（22.2～33.5μg/m³）中，四分位范围（IQR）的升高与鼻液MDA浓度升高38.6%～54.9%相关。同样，在2～4d之前估计的24h平均个人O3暴露（7.7～8.2 ppb）中IQR的升高与鼻液MDA升高22.1%～69.4%相关。只有PM2.5暴露升高与FeNO升高相关。鼻液MDA浓度升高与总C-ACT评分和个体C-ACT评分的降低相关，表明哮喘症状恶化。然而，尿液MDA或8-OHdG与C-ACT评分之间无显著相关性。结果证实，氧化应激在空气污染暴露和呼吸系统的有害健康影响之间起着重要作用。这些发现支持鼻液中的MDA可以作为监测哮喘状态的有用的生物标志物，特别是与PM_2.5和O₃暴露导致的哮喘恶化。

鼻液中的氧化应激是1种重要的病理生理学途径，将空气污染暴露与不良呼吸健康影响直接联系起来，而使用简单且便宜的纸条可对鼻液进行无创性收集，这些都表明了使用鼻液MDA作为监测哮喘与空气污染物接触状况的生物标志物的潜在重要性。如果这种生物标记物在个性化哮喘控制管理中得到广泛应用，将推动开发“直接读取”技术来监测控制哮喘病情，应用前景广阔。

主要参考文献

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[2] Guarnieri, M, Balmes, JR. Outdoor air pollution and asthma. Lancet, 2014, 383 (9928): 1581-1592.

[3] Achakulwisut P, Brauer M, Hystad P, et al. Global, national, and urban burdens of paediatric asthma incidence attributable to ambient NO2 pollution: estimates from global datasets. Lancet Planetary Health, 2019, 3 (4): 166-178.

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