文章标题：Air pollution, meteorological factors, and cardiac remodelling in children: a multi-omics cohort study
发表期刊：European Heart Journal
影响因子：35.6
客户单位：重庆医科大学附属儿童医院
百趣提供服务：血液蛋白冠-DIA、定量脂质组学
文章简介
近日，重庆医科大学附属儿童医院梁小华教授团队在国际心血管顶刊 European Heart Journal(IF=35.6)发表题为“Air pollution, meteorological factors, and cardiac remodelling in children: a multi-omics cohort study”的研究论文。
环境暴露与气候变化对心血管健康的危害已得到广泛关注，PM2.5、温度变化、极端温度事件(Extreme Temperature Events, ETEs)等环境因素已被证实与成人心血管疾病风险增加相关，但针对儿童群体的研究仍较为匮乏。儿童因心血管系统发育尚未成熟、免疫系统脆弱等生理特点，对环境危害的敏感性远高于成人，且儿童期的风险暴露可预测成年后心血管健康状况；而现有研究多聚焦于成人心血管疾病的发病机制，对环境暴露与儿童心血管重构的关联及潜在生物分子机制探讨不足。中国西南地区作为PM2.5污染严重且极端温度事件频发的气候脆弱区域，相关研究尤为稀缺，因此亟待明确该区域环境因素对儿童心血管重构的影响，为儿童心血管健康保护提供科学依据。
图形摘要
研究结果
研究人群与分组设计
本研究为前瞻性多中心队列研究，依托西南健康儿童队列，于2021-2025年在重庆、贵州、四川三省纳入2029名6-17岁儿童作为基线样本，最终完成5528次心血管参数测量。采用三阶段分层随机抽样策略，兼顾城乡、社会经济状况等因素，确保样本代表性。同时嵌套病例对照研究(病例：对照=1:2)，以2项及以上心血管结构功能参数异常升高的51名儿童为病例组，118名正常儿童为对照组，用于生物标志物筛选及机制探究。研究经重庆医科大学附属儿童医院伦理委员会批准，所有儿童及监护人均签署知情同意书。
图1.研究设计流程图
PM2.5、温度及相对湿度与儿童心血管参数的关联
研究对象基线平均年龄为12.23±2.58岁，其中男性占51.11%(表1)。图2呈现了孕期、孕期至13岁、全程暴露(从孕期至每次随访)三种不同暴露时间范围下，PM2.5、温度(TE)、相对湿度(RH)与四个维度13项心血管参数的关联。从孕期至13岁期间，PM2.5与血管结构参数(cIMT-R/L、CAMd-R/L)的异常增厚呈持续正向且渐进的关联，与除室间隔舒张期厚度(IVSd)外的心室结构参数(LVDs、LVDd、LVPWd)也呈现类似的正向关联；温度(TE)与这些血管、心室结构参数的关联模式与PM2.5一致，而相对湿度(RH)则呈现相反关联模式，提示适度升高湿度可能减轻血管和心室结构的病理性增厚。
同时，PM2.5和TE均随暴露时间延长，与收缩功能参数(EF、FS)的负向关联逐渐增强，表明心脏收缩功能会随暴露时长增加而逐渐下降；TE与舒张功能参数也存在明显关联，其与E波流速(E)的正向关联、与E/A比值及e`的负向关联均随暴露时间延长而加剧。
表1.基线期及巢式病例对照研究中受试者的特征
图2.PM2.5、温度及相对湿度在不同暴露时间下与13项心血管参数的关联
极端温度事件与儿童心血管参数的关联
热浪和寒潮暴露均会显著增厚颈动脉内膜厚度(cIMT)、左心室舒张期内径(LVDd)及左心室后壁舒张期厚度(LVPWd)，且温度阈值越极端、持续天数越长，关联越显著。但在短期极端温度事件暴露下，热浪与血管及心室结构变化的关联近乎为零。极端温度事件与心脏舒张功能损伤的关联比收缩功能更强且更稳定，热浪的这一特征尤为突出(图3)。仅在采用更严格定义时，才观察到其与收缩功能的持续负向关联，在此定义下，热浪暴露每增加一次，射血分数(EF)下降0.021个标准差。
图3.不同ETEs定义下，全程暴露窗口ETEs水平与13项心血管参数的关联
PM2.5与温度、湿度及极端温度事件的联合暴露效应
联合分析显示，PM2.5暴露最高四分位(Q3)叠加全程暴露窗口较高温度(Q2)以及最低相对湿度(Q2)时，儿童异常心血管重构的比值比(OR)显著升高，TE和RH对应的OR值分别为1.702和1.733(图4A)。其中，RH对应的归因超额风险(RERI)为正值，TE对应的RERI为负值(图4A)。PM2.5与ETEs联合暴露时，热浪温度阈值为P95、P97.5及寒潮温度阈值为P2.5时，异常心血管重构的超额相加风险显著增加，且均满足RERI>0、AP>0及S>1的协同作用判定标准(图4B)。
图4.全程暴露窗口下PM2.5与TE、RH及ETEs联合暴露与儿童异常心血管重构的关联
连接环境暴露与儿童心血管重构的关键生物标志物
研究通过预设筛选标准，识别出6种脂质及肌球蛋白轻链3(MYL3)蛋白，为环境暴露与儿童心血管重构的关联提供关键生物标志物(图5)。心血管重构异常组中，HexCers、PE-P和MYL3均上调表达，且与PM2.5、温度、相对湿度三种环境暴露呈正相关。HexCer (18:1–16:0)介导了10.4%的PM2.5暴露与左心室后壁舒张期厚度(LVPWd)的总效应，HexCer(18:1–22:1)介导了15.8%的温度暴露与左颈动脉内膜厚度(cIMT-L)的总效应。
图5.整合多组学分析结果
研究结果稳健性验证
本研究通过多项敏感性分析验证了核心结论的稳定性：在排除协变量缺失数据、采用不同统计模型或青春期状态定义后，PM2.5、TE、RH、ETEs与13项心血管参数的关联仍稳定且显著；纳入随访月份和年份调整时间异质性后，部分关联强度略有减弱，但关联方向保持一致。
基于个体家庭与学校活动模式的时间加权暴露评估结果，与主要研究发现一致；通过调整共污染物（NO₂、SO₂等)及采用CHAP数据集验证，均证实了PM2.5的有害作用。短期温度暴露虽关联强度略有减弱，但关联方向与长期暴露结论一致；分布滞后非线性模型(DLNM)进一步捕捉到低温暴露滞后15天时，与心脏重构的比值比(OR)更高。
E值分析表明，未测量的混杂因素难以完全解释本研究观察到的关联，进一步证实了环境危害与儿童心血管结构及功能异常的不良关联具有可靠性。
研究结论
本研究基于中国西南地区2029名6-17岁儿童的前瞻性多中心队列数据，系统探究了PM2.5、温度、相对湿度及极端温度事件与儿童心血管重构的关联及机制。研究通过多窗口暴露评估、分层分析、交互作用检验及多组学技术，明确了环境暴露对儿童血管结构、心室结构及心功能的影响。同时，识别出6种脂质及MYL3蛋白作为关键生物标志物，介导了环境暴露与心血管重构的关联，揭示了潜在分子机制。多项敏感性分析验证了结果的稳健性，为儿童心血管健康早期干预提供了科学依据，也强调了环境改善与易感人群精准防护的重要性。
百趣生物血液蛋白冠-DIA 1X：以纳米材料表面修饰技术为核心支撑，通过纳米颗粒与血清 / 血浆样本的特异性共孵育反应，依托分子间特异性亲和力实现低丰度蛋白的高效富集，进而形成蛋白冠结构。该技术整合样本前处理自动化平台，耦合高灵敏度 Astral 质谱系统，采用数据非依赖采集(DIA)模式，可实现血液样本的深度蛋白质组学全景分析。相较于常规血液蛋白质组学检测方案，该技术的核心优势在于搭载自主研发的专利磁珠D1(已获国家专利认证)。从磁珠的精密制备到标准化应用流程，均由专业设备与技术团队全程质控，确保磁珠批次间稳定性与均一性。基于此，检测数据呈现出卓越的质量特征：蛋白鉴定数量稳定突破5000+，蛋白稳定检出率达80%以上，同时显著提升功能性指标的检出丰度，为血液蛋白质组学研究提供了高维度、高可靠性的技术解决方案。
百趣生物定量脂质组学：是一款专注于脂质精准定量的靶标代谢组学产品，旨在为医学、农林、中医药、食品等领域的科研及产业需求提供高覆盖、高精准的脂质分析解决方案。作为公司主打产品，其通过自建超大脂质数据库、同位素内标一对一校正、双色谱柱(C18+HILIC)采集体系及三维严格质控，实现 “多、准、稳” 的检测优势，助力生物标志物发现、病理机制研究、作物品质改良等多场景应用。
