随着经济的飞速发展，环境污染成为威胁我国国民健康的重要问题。据世卫组织统计，全世界每年有200万过早死亡与空气颗粒污染物有关。空气颗粒污染物简称PM，主要包括PM10、PM5、PM2.5和PM0.1。其中，PM2.5是我国空气污染最主要的原因，对人体的危害特别严重。当代社会，全球人口老龄化越来越严重。空气污染，尤其是PM2.5的长期暴露会损害老年人的认知能力。有研究发现，PM2.5的长期暴露可以造成脑容量减少、认知功能减退和痴呆-短暂性脑缺血发作等问题[1,2]。但PM2.5短期暴露对老龄群体认知功能的影响目前还不清楚。
2021年5月3日，来自北京大学、哥伦比亚大学的国际团队在Nature Aging发表重要研究成果。他们通过流行病学研究发现，短期环境颗粒物暴露就能够造成老龄男性人群认知功能损伤。非甾体抗炎药，尤其是阿司匹林，对这种损伤能够起到预防的作用。这项发现，对改善老龄人群认知功能的下降，具有十分重要的作用和意义。
PM2.5，即环境空气中，空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。PM2.5的来源广泛，成分复杂（主要包括炭黑、盐类、矿物粉尘、重金属等），是我国空气污染的重要成分。PM2.5可以为空气中多种有毒有害物质提供附着载体，是危害人类健康的“隐形杀手”[3]。虽然各国政府加强排放控制政策后，PM2.5的年平均水平已经大幅降低。但空气污染的短期（几天到几周）高峰仍经常发生。这种短期暴露的健康后果十分严重。因此，在严重老龄化的情况下，研究PM2.5短期暴露对老年人认知能力的影响及防治策略十分重要。此外，许多研究发现，非甾体抗炎药可能对认知功能障碍和痴呆症有一定的治疗效果。但目前还没有研究探讨非甾体抗炎药是否能够预防或者治疗PM2.5对认知功能的损伤。
为了研究PM2.5短期暴露与老年人认知功能损伤之间的关系，研究人员首先调查了波士顿地区环境中短期（28天）的PM2.5水平，炭黑水平以及暴露人群的认知功能。以全球认知功能（GCF）和简易精神状态检查（MMSE）评分作为认知功能评价指标。然后进一步研究了非甾体抗炎药的使用是否改变了PM2.5暴露导致的老年人群认知能力损伤。以上研究是在规范性老龄化研究（NAS）中进行的，选取的人群为大波士顿地区的老年男性队列。这项研究共有954名参与者，一共进行了2551次随访。参与者的平均年龄69.22±7.12岁。其中超过75%的参与者使用了非甾体抗炎药，大多数人只服用了阿司匹林。28天暴露窗口内的平均PM浓度保持稳定，均值为10.77±3.04μg/m3。PM的主要有机成分，炭黑的浓度为0.92±0.35μg/m3。PM2.5和碳黑的浓度在不同暴露窗口之间均有很好的相关性。研究人员发现，PM2.5暴露浓度越高，GCF和MMSE得分越低，MMSE得分低的几率越大。这些结果说明PM2.5的短期暴露会损伤老龄男性人群的认知功能。
暴露窗口与认知评分的关系（局部）
但研究人员观察到，PM2.5浓度与认知能力损伤之间的关系不是线性的。PM2.5浓度较低时，随着PM2.5水平的改变，认知能力改变特别明显。但在PM2.5浓度较高时，认知损伤情况相对比较稳定。研究人员接着分析了炭黑与认知功能关系，得出了类似的模式。在低浓度暴露下，认知能力损伤随着炭黑浓度变化的变化十分显著，而高浓度炭黑暴露下，认知功能损伤的变化不十分显著。
可见低浓度即有显著认知下降（左）
使用非甾体抗炎药的参与者下降幅度更小（右）
短期PM2.5暴露后，使用非甾体抗炎药的人比不使用非甾体抗炎药的人，认知能力的损伤更少。但非甾体抗炎药本身不会影响老年人群的认知功能，说明非甾体抗炎药可能有助于逆转短期PM2.5暴露导致的认知下降。在对炭黑的分析中也观察到类似的效果。这可能由于此类药物减少了神经系统的炎症反应；另一方面可能是由于药物会缓和PM引起的脑血管血流动力学障碍[4,5]。不过，研究人群受到长期平均PM暴露，这种长期暴露可能对短期暴露的研究结果有一定程度的影响；炭黑虽然是波士顿PM2.5的主要组成部分，但仅占这一地区PM2.5质量的7%左右，这可能会影响对PM2.5的总体估计；另外，长期使用非甾体抗炎药会造成药物在机体内的累积，这种累积剂量也可能对研究结果有一定影响。
这项研究首次应用人群大样本来研究短期环境颗粒物与老年男性认知功能之间的关系，发现PM2.5短期暴露就可以导致老龄男性人群认知功能损伤。非甾体抗炎药，尤其是阿司匹林，对此类认知损伤可起到预防作用。在我国老龄化问题日趋严重的今天，这一重要发现对改善老龄人群认知功能，实现“健康老龄化”的目标，意义非凡。
参考文献：
1. Power MC, Adar SD, Yanosky JD, Weuve J. Exposure to air pollution as a potential contributor to cognitive function, cognitive decline, brain imaging, and dementia: A systematic review of epidemiologic research. Neurotoxicology. 2016 Sep;56:235-253. doi: 10.1016/j.neuro.2016.06.004. Epub 2016 Jun 18. PMID: 27328897; PMCID: PMC5048530.
2. Schikowski T, Altuğ H. The role of air pollution in cognitive impairment and decline. Neurochem Int. 2020 Jun;136:104708. doi: 10.1016/j.neuint.2020.104708. Epub 2020 Feb 21. PMID: 32092328.
3. Yue H, Yun Y, Gao R, Li G, Sang N. Winter Polycyclic Aromatic Hydrocarbon-Bound Particulate Matter from Peri-urban North China Promotes Lung Cancer Cell Metastasis. Environ Sci Technol. 2015 Dec 15;49(24):14484-93. doi: 10.1021/es506280c. Epub 2015 Jun 8. PMID: 26008712.
4. Berk M, Dean O, Drexhage H, McNeil JJ, Moylan S, O'Neil A, Davey CG, Sanna L, Maes M. Aspirin: a review of its neurobiological properties and therapeutic potential for mental illness. BMC Med. 2013 Mar 18;11:74. doi: 10.1186/1741-7015-11-74. PMID: 23506529; PMCID: PMC3751197.
5. Fond G, Hamdani N, Kapczinski F, Boukouaci W, Drancourt N, Dargel A, Oliveira J, Le Guen E, Marlinge E, Tamouza R, Leboyer M. Effectiveness and tolerance of anti-inflammatory drugs' add-on therapy in major mental disorders: a systematic qualitative review. Acta Psychiatr Scand. 2014 Mar;129(3):163-79. doi: 10.1111/acps.12211. Epub 2013 Nov 11. PMID: 24215721.
