解析细颗粒物（PM2.5）与遗传易感性对老年人认知影响的独立作用：台湾生物银行研究新发现

《Annals of General Psychiatry》：The independent role of fine particulate matter and genetic liability on cognition in older adults

为探究遗传易感性和细颗粒物（PM2.5）对认知的影响及相互作用，研究人员利用台湾生物银行数据开展研究。结果发现 PM2.5浓度、认知多基因风险评分（PRS）等与认知障碍有关，且二者独立起作用。该研究对认知健康防治意义重大。

　　随着全球人口老龄化加剧，老年人认知能力下降成为一个备受关注的社会问题。认知能力下降不仅影响老年人的生活质量，还会给家庭和社会带来沉重的负担。而且，在一些精神疾病发病前，往往已经出现认知功能的衰退。所以，明确影响认知的因素，对制定公共卫生预防策略、减轻认知能力下降带来的不良影响至关重要。

此前的研究表明，空气污染和遗传因素都对人类的心理健康和认知能力有着重要影响。其中，细颗粒物（PM_2.5）被发现会对 40 岁以上成年人的认知功能产生负面影响，而遗传因素对认知能力的贡献高达 50 - 70%。多基因风险评分（Polygenic Risk Score，PRS）作为一种综合评估遗传风险的指标，在认知相关研究中得到了广泛应用。然而，以往关于 PM_2.5与遗传易感性在认知方面的相互作用研究较少，特别是在亚洲人群中，相关大规模研究十分有限，存在明显的知识空白。

为了填补这一空白，来自中国多个研究机构（包括台北医学大学万芳医院、中国医药大学、中央研究院等）的研究人员利用台湾生物银行（Taiwan Biobank，TWB）这一全国性社区数据库，开展了一项大规模研究，旨在明确台湾人群认知的遗传易感性，并评估 PM_2.5暴露对其的主要影响和修饰作用。该研究成果发表在《Annals of General Psychiatry》上，为深入了解认知功能的影响因素提供了重要依据。

研究人员在开展此项研究时，运用了多种关键技术方法。首先，借助高分辨率空气污染数据集，结合 ArcGIS 软件计算台湾各乡镇 PM_2.5的年均浓度，并以居民五年平均暴露水平进行分析。其次，对 TWB 的 131,048 个样本进行全基因组基因分型，经过一系列质量控制和单核苷酸多态性（SNP）插补，计算出认知表现（CP）、阿尔茨海默病（AD）、精神分裂症（SCZ）和重度抑郁症（MDD）的 PRS。最后，采用多水平线性回归模型，调整年龄、性别等因素，分析各因素与认知表现的关联。

研究结果主要包括以下几个方面：

1. 研究参与者基本特征：研究最终纳入了来自 164 个乡镇的 25,593 名参与者，平均 MMSE 评分为 27.52。参与者的平均年龄为 63.01 岁，女性占比 61.18%，多数人教育水平较高，居住在城市的比例超过 68%。平均 PM_2.5浓度为 23.48μg/m³ ，APOE 基因型以 E3/E3 为主（占 81.66%）。
2. PM_2.5、遗传易感性与认知表现的关系：单因素分析显示，年龄、性别、教育水平、社区社会经济变量、PM_2.5浓度和遗传易感性均与 MMSE 评分相关。例如，年龄越大、女性、居住在郊区或农村、PM_2.5浓度越高，MMSE 评分越低；教育水平越高、社区收入中位数和家庭收入变异系数越高，MMSE 评分越高。CP PRS 与 MMSE 评分正相关，而 AD PRS 和 SCZ PRS 与 MMSE 评分负相关，MDD PRS 与 MMSE 评分无显著关联。多因素分析调整相关因素后，CP PRS、SCZ PRS、AD PRS 和 PM_2.5仍与认知表现显著相关。
3. 遗传易感性和 PM_2.5的独立作用：研究发现，PM_2.5与 PRS 或 APOE 基因型之间无显著交互作用，表明 PM_2.5和遗传易感性在影响认知表现方面具有独立作用机制。

研究结论和讨论部分指出，本研究揭示了人类多基因负荷和 PM_2.5对认知的独立影响。一方面，增加的 PM_2.5浓度、较低的 CP PRS、较高的 SCZ PRS 和 AD PRS 均与认知障碍相关；另一方面，未发现基因 - 环境相互作用，说明遗传和环境因素影响认知的机制不同。这一研究具有重要意义，首先，为制定针对空气污染的预防策略以改善认知功能提供了理论依据；其次，本研究是首个基于社区的针对一般认知功能的研究，有助于早期开展公共卫生实践，延缓心理疾病的发展；再者，研究结果补充了亚洲人群在这一领域的知识空白。不过，研究也存在一些局限性，如研究为横断面观察，可能存在 PM_2.5暴露分类错误；仅考虑了 PM_2.5，未纳入其他可能影响认知的因素；研究对象仅为 60 岁以上人群，普遍性受限；MMSE 评分不呈正态分布；基于常见变异的 PRS 无法完全捕捉遗传风险等。未来还需要进一步开展多因素、跨年龄段的研究，以深入探究 PM_2.5和遗传易感性对认知的影响。