小学生における粒子状物質の特性と肺機能の関連。中国南部におけるパネル研究

Linkage between Particulate Matter Properties and Lung Function in Schoolchildren: A Panel Study in Southern China.

• Qiansheng Hu
• Xiaoyan Ma
• Dingli Yue
• Jiajia Dai
• Lu Zhao
• Dan Zhang
• Deji Ciren
• Jianqing Lin
• Boning You
• Yuhong Zhai
• Luan Yuan
• Weiwei Lin

抄録

いくつかの科学的研究でPMが肺機能の低下と関連していることが報告されているが、どの粒子状物質の物理化学的特性が最も有害であるかについては、まだある程度の不確実性がある。我々は、健康な学童57名（857人日）のパネルを追跡し、2016年に中国・鶴山市で3期間にわたり、様々なPMと肺機能との関連を調査した。粒子状混合物の質量、化学組成、大きさ、数、表面積、体積の毎日の濃度をモニターした。肺機能と様々な粒子測定基準との関連を、一般化推定方程式と非拘束分散ラグモデルを用いて推定した。曝露指標の相対的重要度を比較するためにランダムフォレストモデルを使用した。その結果、PMおよび炭素質エアロゾルとFEVおよびMMEFの低下、および蓄積モード粒子とFEVとの間には、即時（ラグ0）の関連が認められた。PEFに対するわずかに遅延した（ラグ1、2）効果は、Aitkenモード粒子で特に顕著であった。PMと炭素質エアロゾルのPEFへの累積効果（ラグ0-2）の可能性があり、Aitkenモード粒子のFEV、MMEF、PEFへの累積効果が観察された。この研究は、粒子状混合物の物理化学的特性が小児の肺機能の低下と関連していることを示す包括的な証拠を提供するものである。有機炭素（OC）はPM暴露に関連した肺機能低下の重要な危険因子である可能性がある。

While several scientific studies have linked PM to decreased lung function, there is still some degree of uncertainty regarding which particulate physicochemical properties are most harmful. We followed a panel of 57 healthy schoolchildren (857 person-days) to investigate the associations between a wide variety of PM and lung function in Heshan, China in 2016 for three periods. We monitored the daily concentrations of mass, chemical composition, size, number, surface area, and volume of particulate mixture. Associations of lung function with various particle metrics were estimated using generalized estimating equations and unconstrained distributed lag models. Random forest model was used to compare the relative importance of exposure metrics. Immediate (lag 0) associations of PM and carbonaceous aerosols with reduced FEV and MMEF, and accumulation-mode particles with FEV were found. Slightly delayed (lag 1, 2) effects on PEF were particularly prominent for Aitken-mode particles. Possible cumulative (lags 0-2) effects of PM and carbonaceous aerosols on PEF and Aitken-mode particles on FEV, MMEF, and PEF were observed. This study provides comprehensive evidence that the physicochemical properties of particulate mixtures are associated with reduced lung function in children. Organic carbon (OC) may be an important risk factor for the decreased lung function related to PM exposure.