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导读
胎儿阶段是大脑发育的黄金时期，也是对外源性环境因素比较敏感的时期。
根据健康与疾病的发育起源这一理论（也称DOHaD理论），外源性环境因素导致胎儿在发育过程中大脑结构和功能发生改变，将显著影响出生后至青春期大脑发育，甚至影响成年后神经行为和认知。
空气污染作为当前全球面临的公共环境问题，其对健康产生的危害已被广泛认知。
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然而，空气污染对生命最早阶段—胎儿大脑形态发育的影响，长期以来仍不明晰。过往研究多集中于空气污染对儿童或成人大脑的影响，而对胎儿大脑最早期形态发育影响的证据几乎空白。
为此，一项来自巴塞罗那的前瞻性队列研究，首次采用产前神经超声扫描技术，对超过750名胎儿的大脑结构进行了精密测量，并结合孕妇在家庭、工作单位、通勤路线的全方位暴露评估，揭示了产前暴露于空气污染与胎儿大脑形态改变之间呈显著关联。
相关研究成果以“Air pollution and fetal brain morphological development: a prospective cohort study”为题发表于柳叶刀子刊《The Lancet Planetary Health》。
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研究方法
研究依托于西班牙巴塞罗那的“Barcelona Life Study Cohort (BiSC)”队列，所有参与者均在孕早期（8-14周）入组，合格参与者年龄介于18-45岁，居住在招募医院的覆盖区域内。
研究排除了多胎妊娠、主要先天畸形（即危及生命的畸形，如无脑畸形和前脑无裂畸形）、非头位或神经超声数据质量差的胎儿，最终纳入了754名健康孕妇及其胎儿。
研究综合运用了土地利用回归（LUR）模型、扩散模型和混合模型三种方法，精确估算了孕妇在整个孕期直至超声检查日，在家庭、工作场所和通勤路线上暴露于氮氧化物（NO₂）、细颗粒物（PM₂.₅）和黑碳（Black Carbon）的水平，并根据时间-活动模式进行加权，得到了个人综合暴露指数，极大提升了暴露评估的准确性。
在孕晚期（约222天），由经过严格培训的产科医生通过经阴道神经超声检查，精密测量了胎儿大脑的多个形态学指标，包括：
皮质折叠程度（如脑岛深度、外侧裂深度等）、脑脊液空间（如侧脑室前角/后角宽度、第三脑室宽度、小脑延髓池宽度）、其他结构（胼胝体长度、小脑蚓部高度、小脑横径）。
研究者运用线性混合效应回归模型评估了每种空气污染物与大脑形态学指标的关联，并采用了多污染物模型（岭回归）以区分不同污染物的独立效应。
模型针对以下混杂因素进行了调整，包括母亲教育程度、子代种族、孕期主动和被动吸烟（至少一次）、孕期饮酒（至少一次）、产次、胎儿性别以及神经超声检查时的孕周（天数）。
研究还进行了分布式滞后模型分析以识别暴露敏感窗口期，同时进行了大量敏感性分析包括剔除有妊娠并发症者、调整温度、按性别分层等确保结果的稳健性。
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研究结果
对胎儿大脑结构的详细测量显示，侧脑室前角宽度的中位数为1.9毫米（四分位距（IQR）: 1.5-2.3），后角宽度中位数为4.0毫米（IQR: 3.1-5.0），小脑蚓部高度的中位数为19.6毫米（IQR: 18.5-20.6）。在空气污染暴露方面，基于性能最优的混合模型估算，孕妇孕期个人综合暴露水平的中位数分别为：
二氧化氮（NO₂）37.2 μg/m³（IQR: 32.7-43.0），细颗粒物（PM₂.₅）12.6 μg/m³（IQR: 11.9-13.3），黑碳（Black Carbon）1.2 μg/m³（IQR: 1.1-1.3）。
研究发现，产前暴露于空气污染物与胎儿大脑多个形态学指标的改变存在显著关联。黑碳暴露每增加一个IQR，胎儿大脑外侧裂深度显著变浅1.77%（95% CI: -3.26%至-0.36%）。
同时，暴露于NO₂、PM₂.₅和黑碳均与侧脑室前角增宽（例如，黑碳关联为8.77%，95% CI: 3.80-12.85）和小脑延髓池增宽（例如，黑碳关联为4.84%，95% CI: 2.31-7.59）相关。
此外，更高的NO₂、PM₂.₅和黑碳暴露还与小脑蚓部高度增加（例如，黑碳关联为1.18%，95% CI: 0.47-1.88）相关，且PM₂.₅暴露还与小脑横径增大相关。
在同时考虑多种空气污染物的模型中，黑碳与胎儿大脑多个形态学指标的上述关联大多依然保持稳健，而NO₂和PM₂.₅与部分结局（如前角宽度、蚓部高度）的关联则失去了统计学显著性，提示黑碳对胎儿大脑形态的毒性效应可能更为独立。
04
总结
本项前瞻性队列研究提示，孕期空气污染暴露可能影响胎儿大脑的基础结构，表现为大脑皮质折叠减少、脑脊液空间增大、小脑体积增大。
这些大脑早期形态学的改变，很可能为儿童期乃至成年期的神经行为问题和认知障碍埋下伏笔。
然而，该研究也存在以下局限性：其一，空气污染暴露评估依赖于模型估算而非直接测量，可能存在暴露测量误差；其二，大脑形态测量存在一定主观性。
因此，未来仍需结合更精确的暴露测量、更长期的神经发育随访以及实验研究进一步验证和探索空气污染对胎儿大脑发育的长期影响及其具体机制。
参考文献：
Gómez-Herrera L, Zhao Y, Rivas I, Eixarch E, Domínguez-Gallardo C, Galmes T, Muniesa M, Zanini MJ, Domínguez A, Cirach M, Nieuwenhuijsen M, Basagaña X, Querol X, Foraster M, Bustamante M, Pujol J, Gascon M, Llurba E, Gómez-Roig MD, Dadvand P, Sunyer J. Air pollution and fetal brain morphological development: a prospective cohort study. Lancet Planet Health. 2025 Jun;9(6):e480-e490.
来源 |环境与生殖健康新视角文章系转载，如有侵权请联系删除全文完！现在流量为王的年代，围观也是一份力量，转发就是一份担当，希望动动您发财的小手，给我点个赞，如果您能转发到微信群或朋友圈，就会让更多孕育困难的小家庭受益，谢谢您！郑重声明
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