20世纪后半叶，因为多种原因，洛杉矶的光化学污染水平较美国其他主要城市高。为了解决这个问题，美国加州空气资源局及其合作伙伴领导了量化空气污染物对健康的影响，并积极实施污染控制策略。

即使采取了这些措施，空气污染程度依然很高。1993年，“健康咨询”发行，儿童健康研究发起了关于空气污染对儿童肺部发育影响的前瞻性研究。研究招募了南加州12个社区暴露于不同污染物（臭氧、二氧化氮和颗粒物）中的四年级儿童。在之后8年中，这些儿童反复接受了肺功能检测，这是肺功能发育最多的时期。

第一组儿童生活在污染较严重的社区，在随访期间，累积肺发育较少。这些结果有重要的临床意义，因为成人的肺功能即使是轻度地减少，也是呼吸系统疾病、冠心病和寿命减少的前兆。

当然，这样的关联并不能证明因果关系。然而，对于这个案例的因果关系可以从反复的研究中得到的一致性证据来加强。为了这个目的，Gauderman和他的同事们从儿童健康研究中另外招募了两组儿童，并从1993年、1997年和2003年招募的儿童中发现了社区空气污染和儿童肺功能发育之间的关联，这些关联始终如一。

三个独立的群体间结果的一致性是令人注目的。此外，研究者通过控制肺功能发育已知的个体和社区预测因素，以尽量减少混淆的可能性。然而，这些社区有不可测量或不完全测量的特性，如种族背景和社会经济地位的差异，可能会混淆这些分析并造成假阳性的关联。

尽管每个儿童都测量了肺功能发育和可能的混淆因素，但暴露于空气污染是基于社区的。就暴露的变量而言，这些研究被描述为关于暴露变量的“不完全的个体”。因此，这些分析也受到了个体数据中未捕捉到的社区特性差异的影响。社区的影响大于个体特征影响的总和。

Gauderman 等人研究了空气质量的改善和三组11岁～15岁儿童肺功能发育的改变之间的关联。研究表明，4年中，第一秒用力呼气量（forced expiratory volume in 1 second，FEV1）和用力肺活量（forced vital capacity，FVC）的增长的提高与五个社区空气污染（二氧化氮、空气动力直径<2.5微米和<10微米的颗粒物）的减少水平相当。

这 项研究提供了确证的信息，因为该分析是基于社区内的对照，因此不会被社区间的差异所混淆。这些时间比较的可能混淆因素是在研究期间改变了的社区的特点。回 想一下，一个变量必须同时与空气污染水平和肺功能发育相关联，才能成为一个混淆因素。这些互补的方法的优点是社区的特性不太可能在空间和时间的比较中同时 出现混淆。

在最初的儿童健康研究队列设计中，那些暴露于极端的颗粒物、二氧化氮和臭氧空气污染的社区被选为代表。例如，在1994年平均PM2.5浓度从每立方米31.5μg（米拉洛马）至每立方米6.7μg（圣玛利亚）；二氧化氮水平范围从36.4ppb（长滩）至2.7ppb（隆波克）。1994年～2010年，在Gauderman等人进行分析期间，五个研究社区的PM2.5和二氧化氮水平的变化与1994年社区间的差异相接近。例如，米拉洛马的平均PM2.5水平从每立方米31.5μg（1994年～1997年）改善至每立方米17.8μg（2007年～2010年）；长滩的二氧化氮水平从34.4ppb（1994年～1997年）改善至20.3ppb（2007年～2010年）。然而，臭氧含量随时间的改变很少变动。

这些结果表明，在空气污染水平下降后的社区出生的儿童肺功能发育更好。这些研究者此前曾表示，少数参与研究的儿童从研究地区搬迁到了更清洁的社区，他们的肺功能发育得到了改善；而搬迁到污染更严重社区的那些受试者肺功能发育延缓。这就提供了一种可能性，即与暴露于空气污染相关的一些肺功能损失是可逆的。

近年来，许多对社区空气污染影响的研究都集中在过早死亡和临床事件，如心肌梗死或住院。因为这些事件主要发生在老年人中，所以对亚临床措施的兴趣度较低。然而，人们逐渐认识到，早期生活事件影响着成年型慢性疾病的发生风险。肺功能降低是一个强大的预兆，不但预兆着慢性呼吸道疾病而且预兆着慢性心血管疾病。在南加州和全美均有报告称，居住在污染更严重社区的儿童肺功能出现缺失，这可能部分解释了空气污染水平和死亡率之间的联系。

有些人认为，在过去40年 中，空气质量显著改善，足以保护公众健康，而且几乎没有证据支持更严格的标准。然而，目前的报告和其他研究表明，空气质量进一步改善可能有益于公共健康。 40年前，大多数美国人暴露于比现在观测到的更高水平的空气污染中。在那时，很难找到少量或没有暴露的社区，这限制了研究者确定“无作用水平”的能力。随 着空气质量的改善，现在观察性研究能评价减少暴露于空气污染中的益处（这种暴露低于历史水平）。这些新的观察性研究常常表明，健康的益处与空气质量的改善 相关，即使污染水平是在先前被认为的安全的范围内，亦是如此。

(作者：仇正虹、高石)

参考文献： New England Journal of Medicine 2015;372:970-972