空气污染对人体健康的影响近年来越来越受到关注，其对皮肤损伤会导致皮肤炎症并引发皮肤疾病。目前研究提示，空气中气态污染物、沙尘雾霾天气、颗粒物、重金属等可能通过多种皮肤屏障损伤途径引起痤疮发病，但氧化应激和炎症反应始终贯穿其中。
空气污染现状
随着社会迅速发展，工农业生产、交通运输、城市建设、大气环境变化等自然及人为因素的影响，空气污染日益严重。据报道世界上约91%人口的生活环境空气质量未达标，据全球健康观察站数据显示，室外环境污染每年造成约300万人死亡，室内烹饪燃料产生的烟雾每年造成约420万人死亡。2019年WHO把空气污染列入威胁人类健康的十大因素之一，空气污染成为急待解决的环境及社会问题之一。
1、来源及成分：
空气污染包括颗粒污染物和气态污染物两部分，其中颗粒污染物主要包括PM2.5和PM10，气态污染物主要包括CO、NO2、SO2和O3。PM是大气中各种固态和液态颗粒物的总称，根据空气动力等效直径分为PM2.5及PM10。PM2.5也称细颗粒物，主要来源于工业粉尘、交通尾气、石化燃料及生物质燃料燃烧等，是雾霾的主要组成部分。PM2.5主要成分为元素碳、离子铵、硝酸盐、硫酸盐、有机化合物和重金属等。PM10为可吸入颗粒物，除上述来源外，还可存在于土壤、尘埃中，主要成分与PM2.5相近。气态污染物主要来源于工业生产排放的废气及交通运输尾气，此外，农作物及木材燃烧也是其来源之一。
2、我国空气污染情况：
由于地理位置、地区发展、 生产生活、自然气候、能源消费等情况不同，我国不同城市空气污染程度不尽相同。Malik等2018年报道以京津冀为代表的北方地区以PM2.5污染显著，冬季达高峰。Ming、Tao等学者2017年报道，长三角和珠三角空气污染也以冬季PM2.5浓度升高为主。其中，北京冬季污染的主要原因是煤炭燃烧和交通尾气；东北地区工业占比高，其PM主要来自扬尘、煤矿开采、 混合工业及金属冶炼；上海主要是交通排放、钢铁工业、化工燃烧引起的PM2.5污染。兰州地区则因工业污染排放量大，加之其特殊的盆地地形，静风、逆温及空气对流较差，污染物不易扩散，形成严重大气污染。
3、重金属污染：
重金属多吸附于颗粒物表面， PM2.5、PM10均含有重金属，且PM2.5明显高于PM10。东北工业区铝、镁、钛等在PM中占比13.6%，保定占比1.77%。北京海淀气象数据显示，雾霾环境下PM含重金属浓度是非雾霾环境下的1.5到11倍。不同地区的重金属含量有差异，但以铁、锰、铜、铅、镍等对皮肤的影响较多见。
4、有机物：
包括二噁英、多氯联苯、多环芳烃等持久性有机物，丁基化羟基甲苯等半挥发有机物及乙醛、甲苯等挥发性有机物。其中,多环芳烃为公认的经皮吸收造成健康损害的有机物。
空气污染对痤疮的影响
1、痤疮的高发病率：
据报道，痤疮为目前全球第八大最流行的疾病。美国一项研究显示，73%的20岁及以上人群患过痤疮。黎巴嫩学者发现，痤疮在16~33岁人群中是最普遍的皮肤病。我国有资料显示痤疮发病率达70%~87%，对青少年身心健康的影响超过了癫痫和哮喘。痤疮一般对身体无重大影响，但面部炎症表现、色素沉着及毁容性皮损都会影响患者美观，从而降低生活质量，甚至自尊心降低，影响社交和工作。
遗传、饮食、作息以及精神压力等众多因素都可能影响痤疮发病，其原因可能是存在于皮脂腺单位的促肾上腺皮质激素释放激素和神经肽在上述因素中被激活，引起免疫和炎症过程从而加重痤疮。
2、气态污染物对痤疮发病影响的流行病学研究：
除了上述影响因素外，空气污染对痤疮发病的影响不容忽视。国内外多项报道证实，气态污染物尤其SO2、NO2与痤疮的发生相关。黎巴嫩的学者以当地372名居住在空气质量检测站所在区域的人群为研究对象，通过调查问卷的形式开展了一项横断面研究以观察大气污染与痤疮发病之间的关联；他们发现，生活、工作环境附近1km以内有发电厂(经常排放CO、SO2、NO2、PM)的人群及严重暴露于NO2环境(生活、工作、学习环境均有较重的NO2污染)的人群，比非暴露组人群的痤疮发病率高，差异具有统计学意义，且在上述暴露条件下，暴露组与非暴露组的痤疮发病率比值分别为3.07、8.24；其中，NO2相较于SO2、CO、O3及PM对痤疮发病率的影响差异最显著。
北京的学者有类似的结论，他们通过基于广义相加模型的时间序列研究分析了2012年至2014北京市某医院皮肤科门诊共59325人次的痤疮门诊就诊量与气态污染物的关系，发现研究期间NO2的浓度增加会引起痤疮门诊就诊数人次增加，而SO2浓度增加的同时痤疮门诊就诊人次则相应减少。Li等拟合同样的分析模型，定量评估了西安市空气污染物对痤疮门诊人次的影响，发现SO2、NO2每增加10ug/m3 ，痤疮门诊人次分别增加1.61%(95%CI:0.12%~3.10%)、3.50%(95%CI:1.60%~5.40%)。
尹沫涵等通过分布滞后非线性模型分析兰州市气态污染物对痤疮门诊人次的影响，他们分析了2013年1月至2017年12月兰州市三所三甲医院皮肤科门诊共计63126例痤疮患者的日就诊数据及同时期气态污染物日均浓度数据，发现SO2、NO2浓度每增加10ug/m3，痤疮门诊人次分别增加2.61%(95%CI: 0.98%~4.27%)、1.71%(95% CI:0.54%~2.89%)。
3、大气颗粒物对痤疮发病影响的流行病学研究：
孙倩倩等拟合分布滞后非线性模型后，在单污染物模型和双污染物模型中都发现，在沙尘期(3至5月)兰州市大气颗粒物(PM2.5、PMC、PM10)浓度上升会导致痤疮门诊量增加，且该影响存在滞后效应而无明显累积效应；在最佳滞后天数(lag6)时，PM2.5、PMC、PM10浓度每增加10ug/m3，痤疮门诊量分别增加1.065%(95%CI:0.260%~1.877%)、0.355%(95%CI:0.018%~0.693%)、0.310%(95%CI:0.054%~0.567%)；非沙尘 天气时上述颗粒物不引起痤疮门诊量增加。Liu等对北京地区的颗粒物研究中发现，在单污染物模型中PM2.5、PM10与痤疮门诊量无统计学意义，但在双污染物模型中，短期内PM2.5、PM10浓度增加可引起痤疮门诊量增加。
4、空气污染物对痤疮发病影响的机制研究：
皮肤屏障受损：Lefevbre等研究了居住在上海和墨西哥城这两个空气污染较重的城市的痤疮患者的皮肤变化，以皮脂排泄率、皮脂中的维生素E和角鲨烯水平等为观察指标，他们发现与较少暴露于NO2、CO等污染物环境的受试者群体相比，长期暴露于污染环境中的受试者更容易出现皮脂分泌率增加、皮脂中维生素E和角鲨烯水平降低、角质层中羰基化蛋白水平升高、面部红斑指数增高，这些改变代表皮肤质量受污染物的影响而下降，皮肤屏障功能及抗氧化能力降低，更容易引发痤疮。
目前，关于空气污染物对痤疮发病影响的机制尚未完全明确，但痤疮发病的信号通路主要为炎症介导信号通路及皮脂分泌信号通路，此外，由于痤疮与皮肤屏障功能关系密切，因此空气污染物损伤皮肤屏障后产生的炎性因子可能参与上述信号通路，从而引起痤疮。空气污染物损伤皮肤屏障的机制有：直接损伤、氧化应激、微生物菌群失调、芳香烃受体的激活及各机制中并存的炎症级联反应，各机制并非独立存在，而是相互影响、相互协同。
气态污染物的影响机制： 对于气态污染物而言，其分子直径小，部分污染物(SO2、NO2)具有一定的水溶性，容易穿透皮肤屏障直接损伤表皮细胞诱发白细胞介素(interleukin，IL)-1β、IL-6、IL-8等炎性因子释放。另外，SO2、NO2溶于水生成H2SO4和HNO3，改变了皮肤pH，使皮肤表面痤疮丙酸杆菌(Propionibacterium acnes，P.acnes)等常驻菌群代谢失衡，P.acnes通过与Toll样受体(Toll like receptors，TLR)结合并激活炎症通路，引起角质形成细胞、皮脂细胞、巨噬细胞及外周血单核细胞产生IL-1、IL-8及肿瘤坏死因子(tumor necrosis factor，TNF)-α，这些因子与毛囊、皮脂腺内相应受体结合，通过丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase，MAPK)通路及核转录因子-kB(nuclear transcription factor-kB，NF-kB)途径参与炎症性痤疮的发病机制。
另一方面Puri等发现，气态污染物刺激表皮细胞将引发氧化应激反应，使其细胞及线粒体内的活性氧和自由基的数量增加，损伤皮肤固有的抗氧化防御系统，引起酶(谷胱甘肽过氧化物酶、 谷胱甘肽还原酶、超氧化物歧化酶和过氧化氢酶)和非酶(维生素E、维生素C和谷胱甘肽)抗氧化能力的消耗。与此同时，活性氧和自由基与富含脂质的质膜相互作用，引发脂质过氧化级联反应，释放蛋白水解酶，导致组织的进一步损伤。在级联反应中，随着氧化蛋白水平增加，活性氧和自由基会刺激角质形成细胞增生并释放炎症因子，导致中性粒细胞和吞噬细胞聚集，进而产生自由基，导致痤疮炎症介导信号通路的恶性循环。
颗粒物的影响机制： 关于颗粒物对痤疮发病的影响，除颗粒物本身因堵塞毛囊口引起脂质蓄积而继发炎症反应外，Magnani等通过体外人工组织皮肤实验验证了皮肤对颗粒物的通过性, 他们将不同浓度的浓缩环境颗粒物悬浮液局部外用于重建人体表皮模型中，以模拟PM对人体皮肤的损伤，通过跃迁电子显微镜发现颗粒物能穿透皮肤组织，且暴露时间越久，组织受颗粒物诱导的毒性影响越明显，主要表现为颗粒物激活组织细胞中NF-kB信号通路，引起环氧合酶II和细胞色素P450升高，参与炎症反应，严重时甚至引起表皮细胞的程序性死亡。
另外，颗粒物在迁移过程中容易吸附大气中的金属离子及多环芳烃等有机物，在通过皮肤屏障后部分金属离子(如锰、铁、铜等)能催化类芬顿反应并导致活性氧的产生，参与脂质的氧化应激过程；多环芳烃由于其亲脂性，容易通过皮肤脂质屏障，可激活表皮细胞中芳香烃受体的表达，芳香烃受体可介导环境毒素及大多数药物的毒性和致癌性，过度活化且不受控的芳香烃受体导致活性氧的产生及炎性因子的释放，并引起皮肤炎症性损害。国外学者通过体外皮肤模型还发现，芳香烃受体的表达可上调角质蛋白及丝蛋白并介导表皮细胞分化、角质层增厚，而去除芳香烃受体细胞后，将不会引起上述变化。
其他污染物的影响机制： 有文献报道香烟烟雾是一种复杂的气凝胶，含数千种化学物质，如尼古丁、焦油等，其中98%会作用于皮肤，增加表皮水分流失，结缔组织退化，胶原蛋白和弹性纤维降解，可引起皮肤屏障受损，诱导炎症反应。还有研究发现吸烟及被动吸烟者粉刺中IL-1α及脂质过氧化物含量高于非吸入者。另外，香烟烟雾可改变皮脂组成，角鲨烯/胆固醇比例降低，损害皮脂屏障功能，机体抗氧化环境破坏，对痤疮有一定影响。
防治策略
首先，应加大对空气污染的治理力度，目前国家层面极为重视环境空气污染治理，2013年我国已启动大气污染防治行动计划，京津冀地区尤其北京同时启动清洁空气行动计划，通过全社会共同努力，空气污染状况正在逐步改善。其次，合理护肤，预防污染物对皮肤的影响，选用无致粉刺作用的防晒品或抗颗粒粘附产品，可能有助于保护皮肤屏障；建议使用温和清洁剂洗面，适当清洁，并注意面部皮肤分区护理。
另外，生活中可适当通过食物或药物补充含有抗氧化剂的维生素及食物，如多种维生素、硒、辅酶Q10、硫辛酸等，食物方面应注意水果、蔬菜、谷物、绿茶的摄入，其对痤疮的预防和辅助治疗可能有益。
研究展望
痤疮发病率高，青少年常见，影响患者容貌甚至心理，应给予高度关注。空气污染对痤疮发病的影响研究已初见端倪，但其复杂的相互作用关系、促发痤疮的炎症通路以及病理生理机制有待更深入地探索。未来研究应针对痤疮的发病因素进行科学、有效地预防和干预，阻断痤疮的病理进程，保护皮肤屏障，促使痤疮病变的康复。期待未来在该领域产生更多高质量、大样本相关的研究成果和循证医学证据。
参考文献：
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5.其他文献略。