哮喘作为一种异质性疾病，通常以慢性气道炎症为特征，近年来发病率在全球范围呈逐年上升趋势。哮喘发作的诱因复杂多样，遗传和环境及其交互作用是主要发病原因。在气候变化背景下，极端气温暴露具有影响范围大、覆盖人群广的特点，不仅会直接引起气道高反应性，也会与室内外空气污染物和过敏原产生协同作用进而增加哮喘风险。那么，极端气温暴露造成哮喘发作的风险效应有多大，是通过哪些体内机制路径导致的哮喘发作，室内外环境因素和个体脆弱性在其影响过程中发挥什么作用？学术界目前仍缺乏极端气温导致哮喘发作从流行病学证据到生物学机制的全面认识。
图1来自文章刊发截图
近日，清华大学万科公共卫生与健康学院教授黄存瑞课题组在Environmental Research上发表题为“Asthma triggered by extreme temperatures: From epidemiological evidence to biological plausibility”的综述文章。系统梳理了极端气温诱发哮喘发作的流行病学和影响机制实证性研究，阐明高温、低温和温度变化对哮喘发作的健康效应及其与室内外环境和个体脆弱性因素的协同作用，并基于Meta分析量化了极端气温引起哮喘发作的风险效应值。此外，文章聚焦哮喘发作的炎症反应机制，强调免疫调节和神经调节在极端气温导致哮喘炎症反应中的关键作用，进而提出极端气温暴露引起哮喘发作的影响机制路径模型。
通过在PubMed，Embase和Web of Science数据库检索2022年6月30日之前公开发表的有关环境温度与哮喘发作的英文文献，共纳入111篇符合条件的研究，其中37篇定量研究被纳入Meta分析（20篇涉及高温，16篇涉及低温，15篇涉及气温变化）。
迄今为止的流行病学研究表明，极端气温、室内外环境和个体脆弱性因素的协同作用是诱发哮喘发作的重要原因，从而造成暴露于极端高温或低温环境时人群哮喘风险的显著增加。当前研究表明，寒冷条件下哮喘的健康效应较为一致，表现出更多的呼吸急促、喘息、咳嗽等呼吸道症状，但高温对哮喘发作的健康效应存在较大差异，此外温度变化指标（如气温日较差、隔日温差、温度变异）也与哮喘发作风险有关。
Meta分析结果进一步明确极端气温会显著增加哮喘的风险（图2和图3），高温和低温暴露下哮喘发作的相对风险分别为RR=1.07（95%CI: 1.03-1.12）和RR=1.20（95%CI: 1.12-1.29）。亚组分析结果显示，极端高温对哮喘入院的影响呈现出一周时间的短期滞后效应，而极端低温影响的滞后期相对较长，可持续3-30天。其中，老人和儿童对高温和低温表现出明显的脆弱性。
图2 极端高温引起哮喘发作的效应值汇总
图3 极端低温引起哮喘发作的效应值汇总
哮喘发作类型主要分为“过敏性”和“非过敏性”两种，前者主要与辅助T细胞2（Th2）介导的嗜酸性粒细胞增多相关，后者与嗜中性粒细胞引起的炎症反应有关，但二者最终都转向气道慢性炎症过程。文章基于目前的人群试验和动物实验等研究证据，提出了极端气温通过免疫调节和神经调节影响机体炎症反应从而诱发哮喘发作的影响机制路径模型（图4）。
极端温度可直接或间接影响气道炎症反应，从而改变粘液生成，损伤气道上皮细胞，并引发气道高反应性。一方面，温度可以刺激 Th1/Th2失衡，提示气道炎症的免疫调节路径。同时，极端气温能够造成机体正常的免疫耐受功能受损，当温度变化超过机体的体温调节适应能力时会导致免疫功能紊乱，进而引起机体炎症反应。另一方面，气道瞬时受体电位（TRP）离子通道对温度刺激调控作用的新发现，为揭示呼吸系统疾病的神经调节机制打开了崭新的视角。TRP离子通道（如TRPM8、TRPA1、TRPV1和TRPV4）广泛分布于呼吸道，温控通道的激活可导致气道炎症和高反应性，并在不同的温度阈值下介导气道炎症反应过程。
图4 极端气温诱发哮喘发作的潜在机制模型
气候变化背景下，地表平均温度持续升高，热浪和寒潮等极端天气事件频发，对哮喘等过敏性呼吸道疾病产生巨大威胁。该综述文章基于既往流行病学和生物学机制方面的科学证据，揭示了极端气温暴露与室内外环境因素及个体脆弱性的协同作用，并通过免疫调节和神经调节影响气道炎症反应，从而为阐明极端气温暴露诱发哮喘发作提出了机理性假设，也为未来研究探索极端气候环境导致哮喘发作的影响机制提供了新的思路，同时为气候变化下的易感人群健康保护提供了证据支撑。
获取全文：
Asthma triggered by extreme temperatures: From epidemiological evidence to biological plausibility.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0013935122018163
DOI: https://doi.org/10.1016/j.envres.2022.114489
