近幾十年來，心血管疾病已成為全球人群最常見的疾病和死亡原因，而高血壓是心血管疾病的主要可治療危險因素之一。因此，對高血壓進行有效預防和控制，可以降低人群心血管疾病風險和相關死亡率。近期，西安交通大學公共衛生學院吳少偉教授與哈佛大學、北京大學研究人員開展合作，在知名期刊Environment International以“Dietary nitrate intake and vegetable consumption, ambient particulate matter, and risk of hypertension in the Nurses’ Health study”為題發表關於環境大氣汙染與膳食因素對人群高血壓發病風險影響的新穎成果。
高血壓是心血管疾病的主要可治療危險因素之一，在一般人群中發病率很高。據估計，到2025年高血壓將影響世界上三分之一的人口。流行病學研究證據表明，長期暴露於環境大氣顆粒物汙染與人群高血壓發病率的增加有關，而膳食中的硝酸鹽成分已被證明具有降低血壓的能力（主要來源於綠葉蔬菜，在機體代謝過程中可轉化為舒血管物質一氧化氮）。然而在一般人群中，膳食硝酸鹽攝入量與高血壓風險之間的關係尚不明確。此外，雖然已有證據表明硝酸鹽攝入與血壓水平降低有關，而大氣顆粒物暴露與血壓水平的升高有關，但是之前尚無研究探索上述兩種暴露因素對人群高血壓發病風險的互動作用。
針對上述科學問題，研究者基於1976年建立的美國護士健康佇列研究（Nurses’ Health Study）進行了深入探索。該佇列使用食物頻率調查表每4年收集一次佇列成員包括各種主要蔬菜在內的膳食攝入資訊，繼而根據不同食物中硝酸鹽的含量計算出所有個體膳食硝酸鹽的總攝入量，並採用高精度時空模型評估相應個體在研究期間（1988-2008）對於大氣顆粒物（包括細顆粒物PM2.5、粗顆粒物PM2.5-10和可吸入顆粒物PM10）的長期暴露情況。研究者使用Cox比例風險模型，在調整一系列人口統計學、膳食和生活方式等混雜因素的基礎上，對膳食硝酸鹽攝入量、長期暴露於大氣顆粒物和研究人群高血壓發病風險之間的關係進行了評估，計算了與暴露因素相關的高血壓發病風險的危害比（HR）和95%置信區間（95%CI），並繼而在模型中加入膳食硝酸鹽和大氣顆粒物的互動項，採用似然比檢驗評估與無互動項模型的差異。
最終資料分析納入55,232名佇列成員，研究期間共隨訪到29,112名新發高血壓病例。限制性立方樣條迴歸分析表明，在研究人群中，膳食硝酸鹽攝入水平與高血壓發病風險之間存在負向顯著的暴露-反應關係，大氣PM2.5和高血壓發病風險之間存在正向顯著的暴露-反應關係（圖1）。膳食中硝酸鹽攝入量（每150 mg/d）和綠葉蔬菜消費量（每份/天）增加均與高血壓發病風險的降低有顯著關聯（多變數調整HR均為0.97，95%CI：0.94，0.99）。長期暴露於環境大氣PM2.5與高血壓發病風險顯著增加有關，2年平均PM2.5暴露水平每增加10微克/立方米，高血壓發病風險的多變數調整HR為1.06（95%CI：1.02，1.11）。
圖1. 膳食硝酸鹽攝入量（A）、長期大氣PM2.5暴露水平（B）和研究人群高血壓發病風險之間的暴露-反應關係
長期大氣PM2.5暴露與膳食硝酸鹽攝入量（Pinteraction = 0.02）和綠葉蔬菜消費量（Pinteraction = 0.004）對高血壓發病風險存在顯著互動作用。隨著PM2.5暴露水平的增加，膳食因素與高血壓發病風險的關聯逐漸減弱：在PM2.5暴露水平最低的四分之一人群中，硝酸鹽攝入量（每150 mg/d）和綠葉蔬菜消費量（每份/天）增加與高血壓發病風險之間存在顯著負向關聯，多因素調整HRs分別為0.94（95%CI：0.89，0.99）和0.94（95%CI：0.90，0.99）；而在PM2.5暴露水平最高的四分之一人群中，上述高血壓發病風險的多因素調整HRs分別為1.00（95%CI：0.94，1.06）和1.02（95%CI：0.97，1.08）。
圖2. 大氣PM2.5與膳食硝酸鹽對高血壓風險的互動作用
上述結果表明，膳食硝酸鹽和綠葉蔬菜攝入對人群高血壓發病風險具有保護作用，而長期PM2.5暴露則與人群高血壓發病風險增加有顯著關聯，長期PM2.5暴露可削弱膳食硝酸鹽攝入對高血壓發病風險的保護作用（圖2）。研究結果第一次在大型人群佇列中報告了膳食硝酸鹽攝入對降低高血壓發病風險的益處，表明未來對高血壓的預防和控制除了降低對環境大氣PM2.5的暴露水平外，還可以透過增加對相關膳食來源（如綠葉蔬菜）的消費量以提高膳食硝酸鹽攝入量從而起到保護作用。
上述研究成果得到國家自然科學基金（82073509）和國家重點研發計劃（2017YFC0211600/2017YFC0211601）等專案的資助，西安交通大學公共衛生學院吳少偉教授為本文通訊作者，西安交通大學公共衛生學院碩士研究生李香閨、張偉東為本文共同第一作者。哈佛陳曾熙公共衛生學院Jaime E. Hart副教授共同指導了論文寫作，哈佛陳曾熙公共衛生學院Francine Laden、Eric B Rimm教授，哈佛醫學院Gary C Curhan教授及北京大學公共衛生學院郭新彪教授參與了本研究並提出了寶貴意見。
拓展閱讀：
吳少偉，西安交通大學公共衛生學院，勞動衛生與環境衛生學系，教授，系主任，博士生導師。研究領域（方向）：環境化學汙染物（空氣汙染、重金屬等）對人群健康的影響、環境物理因素（紫外線、氣溫等）對人群健康的影響、行為、心理因素與環境因素對健康影響的互動作用。主持國家重點研發計劃“大氣汙染成因與控制技術研究”專項課題、國家自然科學基金、北京市自然科學基金等縱向專案多項。作為專案骨幹參與國家重點研發計劃“生殖健康及重大出生缺陷防控研究”專項、國家自然科學基金及北京市優秀博士學位論文後續專項資助等專案。
關注“西安交通大學招生辦”頭條號，獲取關於國家首批985、211，一流大學A類建設高校——西安交通大學的最新精彩資訊！
素材來源：西安交通大學公共衛生學院、西安交通大學醫學部官網
